Manual Técnico de Redes de Gás - Versão Digital.pdf

MANUAL TÉCNICO DE REDES DE GÁSMANUAL TÉCNICO DE REDES DE GÁS

MANUAL TÉCNICO DE REDES DE GÁS Versão digital 2003 TOTALINSPE, proibida a reprodução total ou parcial deste documento.

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M Ó D U L O I INSTALAÇÃO DE UTILIZAÇÃO DE GÁS CAPÍTULO 1 GENERALIDADES 1.1 INTRODUÇÃO 1.1.1 ÂMBITO DE APLICAÇÃO 1.1.2 RESPONSABILIDADES DO PROJECTISTA E DA ENTIDADE INSTALADORA 1.1.2.1 RESPONSABILIDADE DO PROJECTISTA 1.1.2.2 RESPONSABILIDADE DA ENTIDADE INSTALADORA 1.1.2.3 RESPONSABILIDADE DA ENTIDADE DISTRIBUIDORA CAPÍTULO 2 CONCEPÇÃO 1.2 INSTALAÇÕES DE UTILIZAÇÃO DE GÁS 1.2.1 CONCEPÇÃO 1.2.1.1 DESCRIÇÃO DA INSTALAÇÃO 1.2.1.2 CARACTERÍSTICAS DO GÁS COM QUE SE PRETENDE ABASTECER O IMÓVEL 1.2.1.2.1 GÁS NATURAL 1.2.1.2.2 PROPANO 1.2.1.3 CATEGORIA DOS EQUIPAMENTOS DE QUEIMA 1.2.1.4 POTÊNCIAS E CONSUMOS DE GÁS DOS EQUIPAMENTOS PREVISTOS PARA CADA FOGO 1.2.2 MATERIAIS 1.2.2.1 CAIXAS DE ENTRADA EM EDIFÍCIO 1.2.2.2 VÁLVULA DE CORTE GERAL 1.2.2.3 REDUTORES DE ENTRADA EM EDIFÍCIO 1.2.2.4 VÁLVULAS DE SECCIONAMENTO 1.2.2.5 TUBOS DE AÇO 1.2.2.6 TUBOS DE COBRE 1.2.2.7 TUBOS DE POLIETILENO 1.2.2.8 SUPORTES DE TUBAGEM 1.2.2.9 CAIXAS DE CONTADOR (compartimento) 1.2.2.10 REDUTORES DE CONTADOR 1.2.2.11 CONTADORES 1.2.3 CONDIÇÕES TÉCNICAS DE MONTAGEM 1.2.4 VERIFICAÇÕES FINAIS E ENSAIO DAS INSTALAÇÕES DE GÁS 1.2.5 PEÇAS DESENHADAS CAPÍTULO 3 DIMENSIONAMENTO 1.3 DIMENSIONAMENTO 1.3.1 PRESSÕES E PERDAS DE CARGA 1.3.2 DETERMINAÇÃO DOS CAUDAIS 1.3.3 DETERMINAÇÃO DOS DIÂMETROS 1.3.4 ALGORÍTIMO DO DIMENSIONAMENTO CAPÍTULO 4 COLOCAÇÃO EM OBRA 1.4 INTRODUÇÃO 1.4.1 INSTALAÇÃO DE TUBAGEM 1.4.1.1 TUBAGEM EMBEBIDA 1.4.1.1.1 TRAÇADO 1.4.1.1.2 PROTECÇÃO DAS TUBAGENS 1.4.1.1.3 DISTÂNCIAS EM RELAÇÃO A OUTRAS INSTALAÇÕES 1.4.1.1.4 VISITABILIDADE DE UNIÕES MECÂNICAS E DE SOLDADURAS 1.4.1.1.5 CONDIÇÕES PARA ABERTURA DE ROÇOS 1.4.1.2 TUBAGEM EM CANALETE 1.4.1.3 TUBAGEM À VISTA 1.4.1.4 TUBAGEM EM TECTO FALSO 1.4.1.5 ATRAVESSAMENTO DE PAREDES 1.4.1.5.1 ENTRADA DE TUBAGEM EM EDIFÍCIOS 1.4.1.5.2 ATRAVESSAMENTOS SIMPLES 1.4.1.5.3 ATRAVESSAMENTOS DE PAVIMENTOS 1.4.1.6 TUBAGEM ENTERRADA 1.4.2 LIGAÇÕES ENTRE TUBAGENS 1.4.2.1 JUNTAS MECÂNICAS 1.4.2.2 MEIOS AUXILIARES DE ESTANQUICIDADE 1.4.2.3 SOLDADURA 1.4.2.3.1 SOLDADURA DE TUBAGEM EM AÇO CARBONO 1.4.2.3.2 BRASAGEM DO COBRE 1.4.2.3.3 SOLDADURA DE POLIETILENO


21.4.3 LIGAÇÃO EQUIPOTENCIAL DAS INSTALAÇÕES DE GÁS

1.4.3.1 LIGAÇÃO DA INSTALAÇÃO AO ELÉCTRODO DE TERRA 1.4.3.2 CARACTERÍSTICAS DO ELÉCTRODO DE TERRA 1.4.3.3 INSTALAÇÃO DO ELÉCTRODO DE TERRA 1.4.3.4 INSTALAÇÕES COM ELEMENTOS ISOLANTES 1.4.4 MONTAGEM DE APARELHOS A GÁS 1.4.4.1 LIGAÇÃO DOS APARELHOS A GÁS 1.4.4.2 CASA DAS CALDEIRAS CAPÍTULO 5 VENTILAÇÃO E EXAUSTÃO DE PRODUTOS DE COMBUSTÃO 1.5 INTRODUÇÃO 1.5.1 VENTILAÇÃO 1.5.1.1 APARELHOS DE CIRCUITO ESTANQUE 1.5.1.2 APARELHOS DE CIRCUITO NÃO ESTANQUE 1.5.1.2.1 ALIMENTAÇÃO DE AR DIRECTA 1.5.1.2.2 ALIMENTAÇÃO DE AR INDIRECTA 1.5.2 EVACUAÇÃO DOS PRODUTOS DA COMBUSTÃO 1.5.2.1 APARELHOS DE CIRCUITO ESTANQUE 1.5.2.2 APARELHOS DE CIRCUITO NÃO ESTANQUE LIGADOS A CONDUTAS DE FUMOS 1.5.2.3 LIGAÇÃO DE UM ÚNICO APARELHO 1.5.2.4 LIGAÇÃO DE VÁRIOS APARELHOS A UMA MESMA CONDUTA 1.5.2.5 APARELHOS NÃO LIGADOS A CONDUTAS DE FUMOS 1.5.2.6 CONDUTA DE EVACUAÇÃO DE AR VICIADO 1.5.2.7 CONDUTA DE EVACUAÇÃO DE PRODUTOS DE COMBUSTÃO SERVINDO OUTRO(S)

APARELHO(S) NO MESMO LOCAL 1.5.2.8 ABERTURA NA PARTE SUPERIOR DE UMA PAREDE EXTERIOR EXISTENTE NO LOCAL 1.5.3 EXTRACÇÃO MECÂNICA CAPÍTULO 6 INSPECÇÕES, ENSAIOS E COLOCAÇÃO EM SERVIÇO 1.6 INTRODUÇÃO 1.6.1 PEDIDOS DE INSPECÇÃO 1.6.2 REALIZAÇÃO DAS INSPECÇÕES 1.6.3 ENSAIOS A EXECUTAR 1.6.4 ENSAIO DE ESTANQUIDADE 1.6.5 LIGAÇÃO DE RAMAL E COLOCAÇÃO EM SERVIÇO

M Ó D U L O II REDES DE TRANSPORTE CAPÍTULO 1 GENERALIDADES 2 REDES DE TRANSPORTE 2.1 GENERALIDADES CAPÍTULO 2 CONCEPÇÃO 2.2 CONCEPÇÃO 2.2.1 INTRODUÇÃO 2.2.2 TRAÇADO DO GASODUTO 2.2.3 REGIMES DE PRESSÕES DE DISTRIBUIÇÃO 2.2.4 MATERIAIS 2.2.4.1 TUBOS DE AÇO 2.2.5 CLASSIFICAÇÃO DOS LOCAIS PARA IMPLANTAÇÃO DAS TUBAGENS

CAPÍTULO 3 DIMENSIONAMENTO

2.3 DIMENSIONAMENTO CAPÍTULO 4 COLOCAÇÃO EM OBRA 2.4 COLOCAÇÃO EM OBRA 2.4.1 INTRODUÇÃO 2.4.2 INSTALAÇÃO DAS TUBAGENS NO SUBSOLO 2.4.3 PROFUNDIDADE 2.4.4 TUBAGENS NA VIZINHANÇA DE OUTRAS INSTALAÇÕES SUBTERRÂNEAS 2.4.5 PERFIL-TIPO DAS VALAS 2.4.6 LIGAÇÕES DAS TUBAGEM 2.4.6.1 S0LDURA


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CAPÍTULO 5 ENSAIOS, COLOCAÇÃO EM SERVIÇO E INSPECÇÕES 2.5 ENSAIOS 2.5.1 DISPOSIÇÕES GERAIS 2.5.2 EXECUÇÃO DOS ENSAIOS 2.5.3 PROVA DE RESISTÊNCIA MECÂNICA 2.5.4 ENSAIOS DE ESTANQUIDADE 2.5.5 RELATÓRIOS DOS ENSAIOS 2.5.2 COLOCAÇÃO EM SERVIÇO 2.5.2.1 DISPOSIÇÕES GERAIS 2.5.2.2 INTRODUÇÃO DO GÁS 2.5.3 INSPECÇÃO

M Ó D U L O III REDES DE DISTRIBUIÇÃO CAPÍTULO 1 GENERALIDADES 3 REDES DE DISTRIBUIÇÃO 3.1 GENERALIDADES CAPÍTULO 2 CONCEPÇÃO 3.2 CONCEPÇÃO 3.2.1 INTRODUÇÃO 3.2.2 TRAÇADO DA REDE 3.2.3 REGIMES DE PRESSÕES DE DISTRIBUIÇÃO 3.2.4 MATERIAIS 3.2.5 SECCIONAMENTO DAS TUBAGENS 3.2.6 LIGAÇÃO DA REDE DE DISTRIBUIÇÃO ÀS INSTALAÇÕES CAPÍTULO 3 DIMENSIONAMENTO 3.3 DIMENSIONAMENTO 3.3.1 INTRODUÇÃO 3.3.2 PRINCÍPIOS FUNDAMENTAIS PARA DIMENSIONAMENTO 3.3.2.1 DEFINIÇÃO DOS ELEMENTOS TOPOLÓGICOS DE UMA REDE 3.3.2.2 ESCOLHA DO GÁS DE REFERÊNCIA PARA O DIMENSIONAMENTO 3.3.2.3 PREVISÕES DE CONSUMOS 3.3.2.4 CÁLCULO DAS EMISSÕES ANUAIS 3.3.2.5 CÁLCULO DAS EMISSÕES DIÁRIAS DE PONTA 3.3.2.6 CÁLCULO DAS EMISSÕES HORÁRIAS DE PONTA 3.3.2.7 CÁLCULO DAS PERDAS DE PRESSÃO DEVIDAS AO ESCOAMENTO DO GÁS 3.3.3. REDES RAMIFICADAS (em antena) 3.3.3.1 PERDAS DE PRESSÃO MÁXIMAS ADMISSÍVEIS 3.3.3.2 CÁLCULO DA VELOCIDADE DO GÁS NAS TUBAGENS 3.3.3.3 DIÂMETROS MÍNIMOS 3.3.3.4 ALGORITMO-BASE PARA O DIMENSIONAMENTO 3.3.4 REDES MALHADAS (Método de Hardy-Cross) 3.3.4.1 EXEMPLO RESOLVIDO 3.3.5 DIMENSIONAMENTO DE RESERVATÓRIOS 3.3.5.1 EXEMPLO RESOLVIDO 3.3.6 CÁLCULO DA VAPORIZAÇÃO NATURAL 3.3.6.1 EXEMPLOS RESOLVIDOS CAPÍTULO 4 COLOCAÇÃO EM OBRA 3.4 INTRODUÇÃO 3.4.1 INSTALAÇÃO DE TUBAGEM 3.4.1.1 ABERTURA DE VALAS 3.4.1.2 IMPLANTAÇÃO DAS TUBAGENS 3.4.1.3 TUBAGENS DE GÁS NA VIZINHANÇA DE OUTRAS TUBAGENS 3.4.1.4 PERFIL-TIPO DAS VALAS 3.4.2 LIGAÇÕES DAS TUBAGEM 3.4.2.1 S0LDURA 3.4.2.2 SOLDADURA DE TUBAGEM EM AÇO CARBONO 3.4.2.3 SOLDADURA DE POLIETILENO 3.4.3 UTILIZAÇÃO TEMPORÁRIA DE OUTROS GASES NAS REDES DE GÁS NATURAL 3.4.4 CONDIÇÕES DE IMPLANTAÇÃO DO DEPÓSITO


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CAPÍTULO 5 INSPECÇÕES, ENSAIOS E COLOCAÇÃO EM SERVIÇO 3.5.1 INSPECÇÃO À EXECUÇÃO DAS REDES E RAMAIS DE DISTRIBUIÇÃO 3.5.2 ENSAIOS 3.5.2.1 DISPOSIÇÕES GERAIS 3.5.2.2 FLUIDOS DE ENSAIO 3.5.2.3 PRESSÕES DE ENSAIO 3.5.2.4 EXECUÇÃO DOS ENSAIO 3.5.2.5 RESULTADO DOS ENSAIOS 3.5.2.6 RELATÓRIOS DOS ENSAIOS


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M Ó D U L O I

CAPÍTULO 1

GENERALIDADES 1.1 INTRODUÇÃO A necessidade de reforçar as medidas de segurança relativas às instalações de gás, simplificando ao mesmo tempo, o seu processo de licenciamento, conferiu especial relevância ao papel das entidades inspectoras que passam a assegurar a conformidade dos projectos e a realização de inspecções às instalações de gás, a fim de melhor se proteger e garantir a salvaguarda das pessoas e bens. Uma Entidade Inspectora presta serviços na área do gás combustível, para o público em geral, Distribuidores de Gás Combustível (Gás Natural, Propano e Outros), Urbanizadores, Projectistas, Donos de Obra, Entidades Instaladoras, Câmaras Municipais, e de uma forma geral para os utilizadores de gás combustível canalizado. Os projectos de construção, ampliação, recuperação ou reconstrução de edifícios situados no território continental, que sejam apresentados nos respectivos municípios para aprovação, devem incluir obrigatoriamente uma instalação de gás que abranja todos os fogos. De acordo com o Artigo n.º 4, do Decreto Lei n.º 521/99, de 10 de Dezembro:

1 – O projecto de gás em edifícios deve ser apresentado pelo requerente, em triplicado, numa entidade inspectora de instalações de gás;

2 – O projecto é apreciado pela entidade inspectora sendo a sua conformidade com a legislação aplicável comprovada mediante a devolução ao requerente de dois exemplares visados;

3 – Um dos exemplares visados a que se refere o número anterior deve ser apresentado na entidade competente para licenciamento do edifício, sem o que a respectiva licença de obras não pode ser concedida.

.... 9 – As alterações ao projecto aprovado devem ser apresentadas à entidade inspectora,

ficando a sua conformidade sujeita às disposições estabelecidas no presente artigo. De acordo com o Artigo n.º 3, da Portaria n.º 362/2000, de 20 de Junho, devem realizar-se inspecções às instalações de gás sempre que ocorra uma das seguintes situações:

a) Alteração no traçado, na secção ou na natureza da tubagem, nas partes comuns ou no interior dos fogos;

b) Fuga de gás combustível; c) Novo contrato de fornecimento de gás combustível. ....

d) De 2 em 2 anos, as inspecções são obrigatórias para as instalações de gás afectas à indústria turística e de restauração, a escolas, a hospitais e outros serviços de saúde, a quartéis e a quaisquer estabelecimentos públicos ou particulares com capacidade superior a 250 pessoas.

e) De 3 em 3 anos, as inspecções são obrigatórias para instalações industriais com consumos anuais superiores a 50.000 m3 de gás natural, ou equivalente noutro gás combustível.

f) De 5 em 5 anos, as inspecções são obrigatórias para instalações de gás executadas há mais de 20 anos e que não tenham sido objecto de remodelação.

A obrigatoriedade da promoção destas inspecções cabe aos proprietários ou senhorios. MANUAL TÉCNICO DE REDES DE GÁS Versão digital 2003 TOTALINSPE, proibida a reprodução total ou parcial deste documento.

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A empresa distribuidora só pode iniciar o abastecimento quando na posse do termo de responsabilidade emitido pela entidade instaladora, e depois de a entidade inspectora ter procedido a uma inspecção da instalação de gás, por forma a garantir a regular utilização em condições de segurança. As entidades competentes para o licenciamento de edifícios e urbanizações, têm um papel importante no reforço das medidas de segurança relativas às instalações de gás, ao exigirem dos seus munícipes o cumprimento integral dos procedimentos legais aplicáveis, nomeadamente condicionando a emissão da licença de utilização à apresentação do Certificado de Inspecção. A emissão do Certificado de Inspecção por parte da Entidade Inspectora é a garantia de que todos os procedimentos legais foram cumpridos, relativamente à instalação de gás. A legislação relevante nesta área resume à seguinte: Decreto Lei n.º 521/99, de 10 de Dezembro. Estabelece as normas a que ficam sujeitos os projectos de instalações de gás e a execução da inspecção das instalações. Revoga o Decreto Lei n.º 262/89, de 17 de Agosto. Portaria n.º 362/2000, de 20 de Junho. Precedimento relativo à inspecção e manutenção das instalações de gás. Diário da república n.º 183 de 9 de agosto (II série). Por despacho do Director Geral da Energia são publicadas as entidades inspectoras reconhecidas. Portaria n.º 625/2000, de 22 de Agosto. Estabelece os montantes máximos das taxas a cobrar pelas entidades inspectoras. 1.1.1 ÂMBITO DE APLICAÇÃO O presente Manual Técnico aplica-se no âmbito do projecto e da construção de instalações de utilização, de redes de transporte e de distribuição de gás Quanto à tipologia das instalações em edifícios, o Manual aplica-se a instalações de utilização quer em edifícios novos ( a construir ) quer em edifícios existentes, dos seguintes tipos: • edifícios colectivos do sector doméstico; • moradias; • estabelecimentos do sector terciário, com potências instaladas em equipamentos a gás

não superiores a 50 kW ( excepto quando explicitamente referida outra abrangência ). Nos restantes casos deverão ser consultadas as empresas distribuidoras da área a que diga respeito o projecto, para estabelecimento das normas a seguir. Quanto à tipologia das redes de distribuição, o Manual aplica-se a redes quer em urbanizações novas quer em redes em desenvolvimento ou na análise de redes existentes.


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1.1.2 RESPONSABILIDADES DO PROJECTISTA E DA ENTIDADE INSTALADORA 1.1.2.1 RESPONSABILIDADE DO PROJECTISTA Apresentamos algumas considerações sobre a responsabilidade das entidades que têm a incumbência de definir e proporcionar as condições que deverão ser as melhores possíveis, para que as pessoas desfrutem de um bem social como é o gás canalizado. O Dec.-Lei n.º 521/99, de 10 de Dezembro, estabelece as normas a que ficam sujeitos os projectos de instalações de gás e confere especial relevância às entidades inspectoras que, através da Portaria n.º 362/2000, de 20 de Junho, passam a assegurar a conformidade dos projectos e a realização de inspecções às instalações de gás. Assim, desta legislação destacamos, entre outros, os seguintes deveres e responsabilidades do projectista e das entidades instaladoras. • Apresentar, numa entidade inspectora, em triplicado, o projecto de instalação de gás

devidamente organizado com todas as peças escritas e desenhadas necessárias à verificação e execução da obra ( Dec.Lei n.º 521/99, Art.º 4.º, § 1 e 5);

• Definir as soluções técnicas adoptadas, o dimensionamento das tubagens e selecção dos materiais adequados, tendo em consideração as características do gás distribuído e as características dos diversos aparelhos utilizados ( Dec. Lei n.º 521/99, Art.º 4.º, § 6 e Art.º 6.º, § 1 e 2 );

• Utilizar a terminologia, simbologia e as unidades expressas nas Normas Portuguesas e/ou Europeias em vigor ( Dec. Lei n.º 521/99, Art.º 4.º, § 7);

• Apresentar, em cada projecto, declaração de que observou na sua elaboração todas as normas legais aplicáveis ( Dec. Lei n.º 521/99, Art.º 4.º, § 6);

• Ter em conta o valor da pressão de abastecimento indicada pela empresa distribuidora para efeitos de dimensionamento das tubagens ( Dec. Lei n.º 521/99, Art.º 4.º, § 6 );

• Assegurar-se de que as condições de ventilação dos locais e a evacuação dos produtos de combustão satisfazem os requisitos da Norma Portuguesa NP-1037 ( Dec.Lei n.º 521/99, Art.º 6.º, § 3);

• Assumir a responsabilidade técnica da execução dos projectos (Decreto-Lei nº 263/89, artigo 6.º ). Assim, deverá efectuar visitas à obra, de modo a verificar a conformidade entre o projecto e a execução dos trabalhos;

• Responsabilizar-se, nos termos da lei civil, por danos causados a terceiros que sejam provocados por erros, acções ou omissões decorrentes da sua intervenção no projecto ou na obra ou por factos emergentes da qualidade ou forma de actuação ( Dec. Lei nº 250/94, Art.º 70.º);

NOTA: As contra-ordenações a que o projectista está sujeito estão definidas no Art.º 16.º do Dec.-Lei n.º 521/99. MANUAL TÉCNICO DE REDES DE GÁS Versão digital 2003 TOTALINSPE, proibida a reprodução total ou parcial deste documento.

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1.1.2.2 RESPONSABILIDADE DA ENTIDADE INSTALADORA Entre outras, são de destacar as seguintes responsabilidades da Entidade Instaladora : • Manter o seu quadro de pessoal técnico de acordo com o definido na inscrição da

Direcção Geral de Energia ( Dec. Lei nº 263/89, Artº 4º); • Manter actualizado o seguro de responsabilidade civil para cobrir danos materiais e

corporais sofridos por terceiros resultantes das acções relativas à instalação de redes de gás e montagem de aparelhos (Dec. Lei nº 263/89, Artº 5º);

• Através do seu Técnico de Gás responsável pela instalação e pertencente à Entidade

Instaladora, assegurar com rigor o cumprimento do projecto, acompanhar e controlar a sua execução material, assim como verificar os materiais utilizados, de acordo com as normas regulamentares (Dec. Lei nº 263/89, Artº 6º);

• Sempre que sejam executadas novas instalações de gás ou quando as existentes sofram

alteração, a entidade instaladora emite um termo de responsabilidade, em conformidade com o modelo aprovado por despacho do director-geral da Energia. ( Dec. Lei n.º 521/99, Art.º 11.º, §1 ).

1.1.2.3 RESPONSABILIDADE DA ENTIDADE DISTRIBUIDORA Destacamos, entre outros, as seguintes responsabilidades da Entidade Distribuidora:

• A entidade distribuidora só pode iniciar o abastecimento de gás quando na posse do termo de responsabilidade emitido pela entidade instaladora e depois da entidade inspectora ter procedido a uma inspecção das partes visíveis, aos ensaios da instalação e à verificação das condições de ventilação e da evacuação dos produtos de combustão, por forma a garantir a regular utilização do gás em condições de segurança (Port.ª n.º 362/2000,Art.º 5.º, § 1);

• Sendo detectados defeitos no decurso da inspecção que antecede o início do

abastecimento, a entidade distribuidora deverá notificar o proprietário de modo que este tome as medidas necessárias à correcção das anomalias e solicite novamente a intervenção da entidade inspectora (Port.ª n.º 362/2000,Art.º 5.º, § 2);

• As inspecções de redes e ramais de distribuição são realizadas a pedido da entidade

distribuidora (Port.ª n.º 362/2000,Art.º 6.º, § 1);

• Após qualquer reparação das instalações que tenha obrigado à interrupção do fornecimento de gás, a entidade distribuidora só pode retomar o abastecimento quando da posse do duplicado do termo de responsabilidade conforme o disposto no n.º 1 do Art.º 11.º do Decreto-Lei n.º 521/99, de 10 de Dezembro, bem como na posse do certificado de inspecção emitido pela entidade inspectora (Port.ª n.º 362/2000, Art.º 8.º, §.6).


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CAPÍTULO 2

CONCEPÇÃO 1.2 INSTALAÇÕES DE UTILIZAÇÃO DE GÁS 1.2.1 CONCEPÇÃO No presente capítulo pretende-se proceder a uma análise da morfologia das instalações de gás combustível em edifícios mais comuns, referindo os elementos constituintes do projecto essenciais para a concepção e elaboração do projecto de instalação de gás para cada tipo de edifício. I. DOCUMENTOS: 1.- Declaração do projectista responsabilizando-se pelo projecto: 2.- Fotocópia da licença de projectista emitida Pela Direcção Geral de Energia. 3.- Fotocópia do Bilhete de Identidade. II. MEMÓRIA DESCRITIVA 1.- Itens que devem ser incluídos ou descritos • Descrição pormenorizada da instalação

- Local da instalação; - Tipo de utilização do imóvel, número de pisos e número de fogos; - Características do gás com que se pretende abastecer o imóvel; - Categoria dos equipamentos de queima - Potências e consumos de gás dos equipamentos previstos para cada fogo;

• Folha de dimensionamento com os seguintes itens para cada troço da instalação:

- Números de fogos a alimentar, - Caudais considerados (simultaneidade e fogo), - Comprimentos horizontais e verticais, - Diâmetro interior da tubagem, - Pressão do gás à entrada de cada troço, - Pressão à saída de cada troço, - Perda de pressão, - Velocidade do gás nas tubagens; - Fórmulas utilizadas.

• Materiais e equipamentos a utilizar;

• Condições técnicas de montagem;

• Condições para montagem de aparelhos de queima; • Verificações finais e ensaio das instalações de gás; • Peças desenhadas. MANUAL TÉCNICO DE REDES DE GÁS Versão digital 2003 TOTALINSPE, proibida a reprodução total ou parcial deste documento.

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Para outros tipos de instalações menos comuns, as soluções a adoptar inferem-se sempre a partir destes. Assim, a existência de diversos tipos de instalações de gás em edifícios, leva-nos a tipificar os exemplos que surgem normalmente. 1. Instalação tipo em “edifício colectivo” com abastecimento em média pressão (gás natural);

Fig. 1.2.1 A constituição da instalação correspondente a este primeiro caso, edifício de gás natural, é a seguinte:

1. Válvula de ramal (pertencente à empresa distribuidora); 2. Caixa de entrada 3. Coluna montante;


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4. Válvula de derivação de piso; 5. Caixa de contador; 6. Válvulas de corte aos aparelhos.

2. Instalação tipo em “moradia individual” com muro como limite de propriedade, com

abastecimento com rede de média pressão (gás natural);

Fig. 1.2.2

3. Instalação tipo em “moradia individual” sem muro como limite de propriedade, com

abastecimento em baixa pressão (gás natural);

Fig. 1.2.3


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A instalação tipo de uma moradia individual é composta por:

1. Caixa de entrada; 2. Caixa de contador; 3. Caixa de entrada na parede de penetração na vivenda( Art.º 24.º, § 1.º, alínea c da

Portaria N.º 361/98) 4. Válvulas de corte aos aparelhos

1.2.1.1 DESCRIÇÃO DA INSTALAÇÃO A instalação de gás propriamente dita inicia-se na "Caixa de Entrada de Edifício", situada em local permanentemente acessível a partir do exterior, embutida na parede, junto à entrada do edifício ou na sua proximidade e com a inscrição "GÁS" legível do exterior. No caso de edificações cuja fachada não coincida com o limite de propriedade, a caixa de entrada deverá ser instalada no limite de propriedade, em local permanentemente acessível e próximo da entrada.

Fig. 1.2.4


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A montante desta caixa o Ramal de Alimentação (1) , parte integrante da Rede de Distribuição e, como tal, executado pela Empresa Distribuidora, conduz o gás até à instalação que, de acordo com o estipulado no Art.º 3.º da Portaria 361/98, tem início na Válvula de Corte Geral, situada em local com acessibilidade Grau 1, no interior da caixa de entrada (3). A jusante desta válvula, inclusivé, todos os materiais e equipamentos são propriedade do imóvel, com excepção dos contadores de gás.

Como a tubagem do Ramal de Alimentação será, normalmente, embebida na parede, a Entidade Instaladora deverá montar uma manga protectora da tubagem (2), em PVC (DN 75 mm) ou Polietileno ( DN 90), com raio de curvatura de 30 × diâmetro exterior do ramal, com mínimo de 600 mm, e extremidade exterior ao imóvel enterrada a uma profundidade de 0,60 m. A manga acompanha a tubagem de gás até à caixa de entrada do edifício. De acordo com o Art.º 18.º da Portaria 361/98, a caixa de entrada de imóvel (3) deve ser instalada na entrada do edifício ou na sua proximidade e com a inscrição "Gás" legível do exterior. A caixa deverá ser ventilada e instalada, sempre que possível, a uma altura em relação ao piso exterior entre 1,0 e 1,5 m embutida na parede ou em murete. A partir da Válvula de Corte Geral deverá ser instalado um acessório com tomada de pressão, destinado a monitorizar a pressão à entrada da instalação, sempre que necessário. Recomenda-se a utilização de tomadas de pressão do tipo "Petterson", com tampão roscado, permitindo a leitura através da ligação a um manómetro. A seguir à tomada de pressão será montado o "Redutor de Entrada em Edifício" com a finalidade de reduzir a pressão da Rede de Distribuição para o valor pretendido a jusante. A seguir ao redutor será instalada uma válvula de 1/4 de volta para isolamento da rede interna de distribuição, sempre que necessário, designadamente em caso de substituição do redutor. Deverá ser considerada a colocação, logo a seguir , de um tê com válvula tamponada, destinado à introdução de ar comprimido para ensaios de estanquicidade ou de azoto para a inertização da instalação.

Fig. 1.2.5

Caixa de entrada de imóvel. Equipamentos

Além dos equipamentos referidos, a caixa de entrada do edifício deverá, ainda, contemplar a ligação à terra de acordo com o Art.º 9.º do Dec.-Lei 521/99 e Art.º 51.º da Portaria n.º 361/98. Recomenda-se que a instalação seja ligada ao eléctrodo de terra através de braçadeira metálica instalada no interior da caixa de entrada do edifício. A ligação deverá permitir a verificação regular da resistência, a qual não deverá ultrapassar o valor de 20 Ω.


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A ligação à terra deverá ser efectuada de acordo com o Decreto-Lei n.º 740/74 - Regulamento de Segurança de Instalações Colectivas de Edifícios e Entradas. Dever-se-á descrever, em seguida, o traçado da rede, incluindo o lado de entrada de penetração no imóvel, de acordo com as peças desenhadas, nomeadamente com o traçado isométrico da instalação. 1.2.1.2 CARACTERÍSTICAS DO GÁS COM QUE SE PRETENDE ABASTECER O

IMÓVEL 1.2.1.2.1 GÁS NATURAL Família e características da combustão O Gás Natural do tipo H, que é distribuído em Portugal, é um gás da 2.ª família. Composição química média:

CH4 83,7 C3H8 1,9 C2H6 7,6 C4H10 0,7

N2 0,3 C5H12 1,8

Componente % em volume Componente % em volume

Poder calorífico:

PODER CALORÍFICO SUPERIOR (P.C.S) INFERIOR (P.C.I.)

42,0 MJ/m³(n) 37,9 MJ/m³(n) 10032 kcal/m³(n) 9054 kcal/m³(n)

Índice de Wobbe:

ÍNDICE DE WOBBE SUPERIOR (WPCS) INFERIOR (WPCI)


Outras características:

Densidade d (ar=1) Grau de Humidade 0,65 Sem condensados


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1.2.1.2.2 PROPANO O Propano é um gás da 3.ª família. Composição química média:

C3H8 86,0 C2H6 2,0 C4H10 2,0 - - C3H6 10,0 - -

Componente % em volume Componente % em volume

Poder calorífico:

PODER CALORÍFICO SUPERIOR (P.C.S) INFERIOR (P.C.I.)

101,1 MJ/m³(n) 93,0 MJ/m³(n) 24179 kcal/m³(n) 22242kcal/m³(n)

Índice de Wobbe:

ÍNDICE DE WOBBE SUPERIOR (WPCS) INFERIOR (WPCI)


Outras características:

Densidade d (ar=1) Grau de Humidade 1,554 Sem condensados

1.2.1.3 CATEGORIA DOS EQUIPAMENTOS DE QUEIMA Os aparelhos a gás devem satisfazer os requisitos e os procedimentos adequados à certificação e ao controlo da conformidade estabelecidos pelo Decreto-Lei N.º 130/92 e Portaria N.º 1248/93. Todos os aparelhos a gás, quando colocados no mercado, devem ser acompanhados de instruções técnicas, redigidas em português, quer para a sua montagem quer para a sua utilização e manutenção e devem exibir, na respectiva embalagem, as advertências adequadas. Os aparelhos são qualificados em categorias de acordo com a norma europeia EN 30, tendo em consideração a natureza e o tipo de gases susceptíveis de os alimentar.


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As instruções técnicas de montagem devem especificar:

• Tipo de gás utilizado;

• Pressão de utilização;

• Regulação de entrada de ar primário. Os aparelhos a gás ou a sua chapa sinalética devem apresentar a marca UE, juntamente com as seguintes inscrições:

• Nome ou símbolo de identificação do fabricante; • Designação comercial do aparelho; • Tipo de corrente eléctrica utilizada, se aplicável;

• Categoria do aparelho.

No quadro seguinte apresentam-se as diversas categorias dos aparelhos.

Gás disponível Gás a dispor futuramente Categoria Gás de Cidade Gás Natural II I a 2H

Propano/Butano Gás Natural II 2H3 Propano Gás Natural II 2H3P

Gás Natural Gás Natural I 2H A categoria dos aparelhos a recomendar pelo projectista na Memória Descritiva do projecto é função do tipo de gás que irá abastecer a instalação. 1.2.1.4 POTÊNCIAS E CONSUMOS DE GÁS DOS EQUIPAMENTOS PREVISTOS PARA

CADA FOGO Ver MÓDULO 1.3 – DIMENSIONAMENTO. 1.2.2 MATERIAIS 1.2.2.1 CAIXAS DE ENTRADA EM EDIFÍCIO 1. Características de construção As caixas de embutir na entrada dos edifícios, nas quais se estabelece a ligação da instalação de gás a uma rede de Média Pressão, poderão ser: • caixas metálicas; • caixas de material termoplástico; • alojamentos em alvenaria ou betão com porta metálica; • alojamentos em alvenaria ou betão com porta de material termoplástico. MANUAL TÉCNICO DE REDES DE GÁS Versão digital 2003 TOTALINSPE, proibida a reprodução total ou parcial deste documento.

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Quando metálicas, as caixas ou portas deverão receber protecção anti-corrosiva através de: • decapagem do tipo SA 2 1/2 ( SIS 05.5900 ); • metalização; • primário para tinta auto-extinguível; • acabamento com tinta auto-extinguível. As portas de acesso aos alojamentos ou caixas deverão ser ventiladas e estar identificadas com a palavra " Gás " em caracteres indeléveis e legíveis do exterior. As caixas deverão poder ser abertas manualmente, sem recurso a nenhuma ferramenta ou, em alternativa, serem dotadas de postigo facilmente quebrável em caso de necessidade de actuação sobre a válvula de corte geral. As caixas deverão satisfazer, no mínimo, o grau de protecção IP 439 da norma IEC 529. A construção das caixas e abrigos deverá prever um sistema de fixação dos equipamentos a instalar no seu interior ( válvula de corte geral, regulador, eventualmente contador, etc.). 2. Dimensões As dimensões das caixas e abrigos variam obviamente em função dos equipamentos que albergam ( redutores de maior ou menor capacidade, ausência ou presença de contador, contador de maior ou menor capacidade, etc. ) e deverão portanto ser definidas para cada caso pelo projectista da instalação de gás. A título indicativo, apresenta-se no Quadro seguinte as dimensões mínimas a prever para caixas de entrada em edifícios colectivos, com redutor até 25 m3/h de capacidade e sem contador:

Dimensões Dim. mínimas Largura ( mm ) 245 Altura ( mm ) 380

Profundidade ( mm ) 170 1.2.2.2 VÁLVULA DE CORTE GERAL 1. Características de construção De acordo com o Artº 18º da Portaria 361/98, o dispositivo de corte geral deve ser do tipo de corte rápido com encravamento e, uma vez accionado, só pode ser rearmado pela empresa distribuidora. Não são abrangidos por estes requisitos os estabelecimentos industriais. Classe de Pressão: PN 6 Classe de temperatura: -5 Até ao momento da sua instalação, a válvula deverá estar eficazmente protegida contra a entrada de corpos estranhos. MANUAL TÉCNICO DE REDES DE GÁS Versão digital 2003 TOTALINSPE, proibida a reprodução total ou parcial deste documento.

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O obturador deverá ser esférico e de 1/4 de volta. 2. Materiais O corpo da válvula deverá ser de latão estampado, de composição química segundo DIN 17660 e características mecânicas segundo AFNOR FDA 53-403 ou equivalente. 3. Ligações Por junta esferocónica conforme NFE 29-536. Rosca macho cilíndrica segundo ISO 228. 4. Marcação A marcação da válvula deverá contemplar pelo menos: • identificação do fabricante; • diâmetro nominal da válvula; • sentido de passagem do gás, sempre que for relevante para a montagem. 5. Certificado de Qualidade A válvula deverá ser adquirida com Certificado de Qualidade de acordo com a norma EN 10204, tipo 3.1.B 1.2.2.3 REDUTORES DE ENTRADA EM EDIFÍCIO 1. Características de construção Os redutores a instalar nas caixas de entrada em edifício para a redução de pressão desde o valor reinante na rede de distribuição até o valor pretendido a jusante desta caixa, deverão ser de construção de acordo com a norma EN 334. 2. Características de regulação Classe de precisão AC 5 ou AC 10 Classe de pressão de fecho SG 10 ou SG 20 3. Dispositivos de segurança Dispositivo de segurança para corte da passagem do gás em caso de excesso de pressão ou de queda de pressão à saída, com encravamento em caso de actuação, obrigando a rearme manual. Dispositivo de segurança contra sobrepressões na saída, mediante válvula de descarga do excesso de pressão. 4. Regimes de Pressão Estes redutores deverão poder funcionar correctamente com Pressões à entrada situadas entre 4,0 bar e 1,0 bar A pressão de saída ( set-point ou pressão de taragem do regulador ) será definida pelo projectista em função da concepção da instalação de gás onde o redutor será instalado. Contudo, só poderá ultrapassar o valor de 100 mbar com autorização expressa por parte da empresa distribuidora. MANUAL TÉCNICO DE REDES DE GÁS Versão digital 2003 TOTALINSPE, proibida a reprodução total ou parcial deste documento.

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5. Ligações Entrada por junta esferocónica conforme NF E 29-536 rosca fêmea cilíndrica segundo ISO 228. Saída por junta plana conforme ISO 228. 6. Marcação A marcação de cada regulador deverá ser conforme as normas em vigor. 7. Certificado de Qualidade Os reguladores deverão ser adquiridos com Certificado de Qualidade de acordo com a norma EN 10204, tipo 3.1.B. 1.2.2.3 VÁLVULAS DE SECCIONAMENTO 1. Características de construção As válvulas de seccionamento a instalar nas instalações de gás, a jusante da válvula de corte geral, deverão ser do tipo de 1/4 de volta e de obturador esférico, e deverão ser de construção de acordo com a norma EN 331. O movimento dos manípulos de actuação das válvulas deve ser limitado por batentes fixos e não reguláveis, de forma a que os manípulos se encontrem: • perpendiculares à direcção do escoamento do gás, na posição de fechado; • com a direcção do escoamento do gás, na posição de aberto. As válvulas não podem possuir qualquer dispositivo de encravamento na posição de aberto. No caso de deterioração do manípulo da válvula, o comando desta deve ser possível através de ferramenta de utilização comum. Classe de Pressão: MOP 5 Nota - De acordo com a função da válvula na instalação de gás, poderá ser necessário um sistema para a selagem da mesma na posição de fechado. 2. Materiais O corpo das válvulas deverá ser de latão estampado, de composição química segundo DIN 17860. 3. Ligações Ligações por roscas gás cilíndricas conforme ISO 228, sendo a estanquicidade assegurada por junta plana. No caso particular de válvulas para ligação directa ao contador, as roscas de saída deverão possuir porca louca prisioneira com rosca interior. Neste caso, deverá ainda observar-se as correspondências do Quadro seguinte:


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Contador Válvula

DN Rosca ISO 228 G 2,5 25 G 1 1/4 " G 4 25 G 1 1/4 " G 6 25 G 1 1/4 "

G 10 40 G 1 1/4" ou G 2" (*) (*) - Consoante indicação caso-a-caso da empresa distribuidora 4. Marcação A marcação de cada válvula deverá contemplar pelo menos: • identificação do fabricante; • a palavra "Gás" seguida do valor da pressão máxima de serviço • diâmetro nominal da válvula; • o sentido de escoamento do gás; • a indicação do binário de aperto, quando as extremidades vierem equipadas com porcas; • código de rastreio ( nº de série ). 5. Certificado de Qualidade A válvula deverá ser adquirida com Certificado de Qualidade de acordo com a norma EN 10204, tipo 3.1.B 1.2.2.4 TUBOS DE AÇO 1. Normalização Os tubos de aço a utilizar em instalações de gás podem ser com ou sem costura. Contudo, a utilização de tubos com costura implica a verificação das duas seguintes condições: • a qualidade do aço ser adequada à sua utilização em canalizações de gás, de acordo com

as normas técnicas aplicáveis: • as costuras dos tubos serem examinadas a 100% por um método de ensaio não destrutivo,

RX, ultra-sons ou electromagnético, tipo “Eddy Current Test”, exame este que terá de ser posterior ao ensaio de pressão interior, não sendo admissíveis defeitos de soldadura.

A Portaria n.º 361/98 estipula que os tubos de aço sejam conforme a Norma Portuguesa EN 10208-1 ou outra tecnicamente equivalente. Listam-se, de seguida, outras normas aplicáveis: ANSI B 2.1: Pipe threads (except Dryseal). ANSI B 16.5: Steel pipe flanges and flanged fittings. ANSI B 16.9: Wrought steel butt - Welding fittings. API 5L: Specification for line pipe. MANUAL TÉCNICO DE REDES DE GÁS Versão digital 2003 TOTALINSPE, proibida a reprodução total ou parcial deste documento.

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API 6D: Specification for steel gate, plug, ball and check valves for pipelines service. API STD 1104: Standard for welding pipelines and related facilitie Tubos de aço com costura :

AFNOR NF A 49-400

API 5L

DIN 17172

TSE 210 - R StE 240.7 TSE 220 Grade A - TSE 250 Grade B R StE 240.7 TSE 290 X 42 R StE 290.7 (TM) TSE 320 X 46 R StE 320.7 (TM) TSE 360 X 52 R StE 360.7 (TM)

- - R StE 385.7 (TM) TSE 415 X 60 R StE 415.7 (TM) TSE 450 X 65 R StE 445.7 (TM) TSE 480 X 70 R StE 480.7 (TM)

R - Calmado RR - especial/calmado 2. Dimensões A título exemplificativo, apresentam-se as dimensões de uso mais corrente previstas na Norma Portuguesa EN 10208-1 para os tubos da série I com as espessuras médias aconselhadas:

Designação corrente

(Polegada)

Diâmetro exterior ( mm )

Espessura ( mm )

Diâmetro interior ( mm )

1/8 10.2 1.80 6.6

1/4 13.5 2.30 8.9

3/8 17.2 2.30 12.6

1/2 21.3 2.90 15.5

3/4 26.9 2.90 21.1

1 33.7 3.60 26.5

1 1/4 42.4 3.60 35.2

1 1/2 48.3 4.00 40.3

2 60.3 4.00 52.3

2 1/2 76.1 5.00 66.1

3 88.9 5.60 77.7

4 114.3 6.30 101.7


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3. Marcação A marcação dos tubos de aço deverá contemplar, pelo menos, os seguintes dados:

• identificação do fabricante; • grau de aço; • código de rastreabilidade.

4. Certificado de qualidade Os tubos de aço para as instalações de gás deverão ser adquiridos com Certificado de Qualidade de acordo com a norma EN 10204, tipo 3.I.B. O Certificado de Qualidade deverá referir, entre outra, a seguinte informação:

• composição química do aço;

• propriedades mecânicas do aço.

TUBOS DE COBRE 1. Normalização De acordo com o Art.º 8.º da Portaria n.º 361/98, os tubos de cobre a utilizar em instalações de gás devem obedecer aos requisitos da Norma NP EN 1057 ou de outra tecnicamente equivalente. 2. Dimensões Apresentam-se, no Quadro seguinte, as dimensões mais correntes dos tubos previstas na Norma NP EN 1057.

Diametro exterior ( mm )

Espessura

( mm )

Diametro interior ( mm )

6 0.8 4.4

8 0.8 6.4

10 0.8 8.4

12 0.8 10.4

15 1.0 13

18 1.0 16

22 1.0 20

28 1.2 25.6

35 1.5 32

42 1.5 39

54 2.0 50

64 2.0 60


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3. Marcação A marcação dos tubos (e acessórios) de cobre deverá contemplar, pelo menos, os seguintes dados:

• identificação do fabricante;

• diâmetro;

• código de rastreabilidade. 4. Certificado de qualidade Os tubos de cobre para as instalações de gás deverão ser adquiridos com Certificado de Qualidade de acordo com a norma EN 10204, tipo 3.I. B O Certificado de Qualidade deverá referir, entre outra, a seguinte informação: • composição química; • propriedades mecânicas. 1.2.2.7 TUBOS DE POLIETILENO 1. Materiais Os tubos de Polietileno a utilizar em troços enterrados de instalações de gás devem ser exclusivamente obtidos a partir de polímeros de base com as seguintes propriedades: • massa volúmica superior a 935 kg/m3, determinada em conformidade com a ISO R 1183 e

preparada de acordo com a ISO 1872; • índice de fluidez compreendido entre 0.4 e 0.8 g/10 min, determinado em conformidade com a ISO 1133, condição 5 à temperatura de 190º C, com a carga de 5 kg. O composto de base é de cor preta com riscas de sinalização longitudinais de cor amarela, sendo utilizado o mesmo tipo de polímero. Não é permitido:

• a utilização de matéria reciclada; • a utilização de misturas de resina;

• a introdução de aditivos complementares ou outros que não sejam estritamente necessários para a fabricação do tubo. São admitidos compostos com a seguinte classificação:

PE 80 MRS 8.0 e PE 100 MRS 10.0 De acordo com o Art.º 16.º da Portaria n.º 386/94, as características físicas e dimensionais, os ensaios e os controlos de produção devem satisfazer os requisitos das normas ISO 4437, ISO 1183 e ISO 1133.


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2. Dimensões De acordo com o Art.º 16.º da Portaria n.º 386/94, devem ser utilizados tubos com espessura nominal não inferior à definida pela série SDR 11 se a resina for do tipo PE 80 e da série SDR 17.6 se a resina for do tipo 100 ou de outras séries tecnicamente equivalentes. Para os diâmetros exteriores iguais ou inferiores a 32 mm, a espessura mínima deve ser igual ou superior a 3 mm. Apresentam-se no Quadro seguinte as dimensões dos tubos de utilização mais comum, previstas na Norma ISO 4437:

Diâmetro nominal Espessura ( mm ) externo ( mm ) SDR 11 SDR 17.6

20 3.0 3.0

32 3.0 3.0

40 3.7 2.3

63 5.8 3.6

90 8.2 5.2

110 10.0 6.3

125 11.4 7.1

160 14.6 9.1

200 18.2 11.4 3. Marcação A marcação dos tubos de Polietileno deverá contemplar, pelo menos, os seguintes dados:

• identificação do fabricante;

• norma de fabrico;

• qualidade da resina (PE….. MRS…..);

• Gás….. (pressão máxima de serviço, em bar); • dimensões: DN • cm para DN ≤ 32, DN • SDR para DN ≥ 32;

• ano de fabricação (últimos dois dígitos);

• semana de fabricação (dois dígitos);

• lote de fabrico (número);

• origem da matéria prima (uma letra).

4. Certificado de qualidade Os tubos de Polietileno para gás deverão ser adquiridos com Certificado de Qualidade de acordo com a norma EN 10204, tipo 3.1.B. O Certificado de Qualidade deverá referir, entre outra, a seguinte informação: N.º do lote de fabrico / Ano de fabrico / Sigla do fabricante. MANUAL TÉCNICO DE REDES DE GÁS Versão digital 2003 TOTALINSPE, proibida a reprodução total ou parcial deste documento.

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1.2.2.8 SUPORTES DE TUBAGEM 1. Tipo de Suportes Independentemente da eventual necessidade de ancoragem da instalação de gás, os suportes das tubagens à vista serão sempre deslizantes e uma vez apertados não deverão exercer fortes pressões sobre a tubagem, apenas o necessário para a sustentar em segurança. Os suportes deverão ser dos seguintes tipos: • troços horizontais: braçadeiras ou suportes-guia fechados ( Figura 1.2.6); • troços verticais: braçadeiras ( Figura1.2.7); • nas mudanças de direcção em troços horizontais: suportes de apoio sem guia. 2. Materiais Tubagem em aço Os suportes devem ser de aço galvanizado, ( grau St 33 / DIN 17100 com tratamento de superfície de acordo com o exposto na norma DIN 2444 ). O espaço entre a tubagem e o suporte é preenchido com material isolante. Tubagem em cobre Os suportes devem ser de plástico, cobre, latão ou aço galvanizado, ( grau St 33 / DIN 17100 com tratamento de superfície de acordo com o exposto na norma DIN 2444 ). Nos dois últimos casos o espaço entre a tubagem e o suporte ou braçadeira é preenchido com material isolante. 3. Afastamento entre suportes O afastamento entre suportes deverá respeitar o Quadro seguinte:

Material da Diâmetro da Separação máxima ( m ) tubagem tubagem Troço horizontal Troço vertical

10 1.0 1.5 12 1.0 1.5 15 1.0 1.5 18 1.5 2.0

Cobre 22 1.5 2.0 28 2.5 3.0

35 2.5 3.0 42 3.0 3.0 54 3.0 3.0

≤1/2 " 1.5 2.0

Aço 1/2 " < D ≤ 1" 2.0 3.0 1" < D ≤ 1 1/4" 2.5 3.0

D >1 1/4" 3.0 3.0


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Notas: • o afastamento máximo entre suportes em tubagem de aço ou cobre é o mesmo que entre

suporte ou braçadeira e qualquer mudança de direcção; • deve prever-se um suporte no ponto mais próximo possível de equipamentos tais como

válvulas e reguladores.

Fig. 1.2.6 Fig. 1.2.7

1.2.2.8 CAIXAS DE CONTADOR (compartimento) 1. Características de construção As portas de acesso aos compartimentos ou caixas deverão ser ventiladas e estar identificadas com a indicação do fogo a que pertencem, em caracteres indeléveis e legíveis do exterior. Será provida de porta com ventilação diferencial, que deve possuir, na face exterior, a identificação "Gás" indelével e a expressão ou símbolo equivalente "PROIBIDO FUMAR OU FAZER CHAMA" e não poderá ser utilizado para qualquer outro fim a não ser aquele a que se destina. Deverão poder ser abertas manualmente, sem recurso a nenhuma ferramenta para permitir um acesso permanente à(s) válvula(s) e contador (acessibilidade do grau 1). A ventilação deste compartimento poderá ser efectuada de dois modos: MANUAL TÉCNICO DE REDES DE GÁS Versão digital 2003 TOTALINSPE, proibida a reprodução total ou parcial deste documento.

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• Através de grelhas nas portas;

• Pela courete da coluna montante que será interligada à caixa de cada contador.

2. Dimensões As dimensões a prever para as caixas de contador dependem naturalmente da capacidade do contador e deverão ser conforme o Quadro seguinte:

Dimensões Contador

G 2,5 G 4 G 6 G 10 Largura 535 535 535 535 Altura 517 517 517 552

Profundidade 215 215 215 350 Todas as dimensões em mm.

Caso o projectista preconize dimensões inferiores às indicadas, deverá apresentar desenho de detalhe que demonstre a exequibilidade da montagem mecânica nas dimensões propostas. 1.2.2.9 REDUTORES DE CONTADOR 1. Características de construção Os redutores a instalar nas caixas de contador em edifícios colectivos, para a redução de pressão desde o valor que se verifica na coluna montante até o valor pretendido nos aparelhos a gás ( ou em situações tecnicamente equivalentes ), deverão ser de construção de acordo com a EN 334. 2. Características de regulação Classe de precisão AC 5 ou AC 10; Classe de pressão de fecho SG 10, SG 20 ou SG 30, 3. Dispositivos de segurança Dispositivo de segurança para corte da passagem do gás em caso de excesso de pressão ou de queda de pressão à saída. 4. Regimes de Pressão Estes reguladores deverão poder funcionar correctamente com pressões à entrada situadas entre 0,1 bar e 0,07 bar. A pressão de saída ( set-point ou pressão de taragem do regulador ) deverá poder ser ajustada pelo menos nos seguintes intervalos: • 20-22 mbar, para a alimentação de aparelhos que utilizem Gás Natural. • 37-39 mbar, para a alimentação de aparelhos que utilizem Propano Comercial. MANUAL TÉCNICO DE REDES DE GÁS Versão digital 2003 TOTALINSPE, proibida a reprodução total ou parcial deste documento.

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5. Ligações No caso de ligação directa ao contador, estes reguladores deverão ter saída para vedação por junta plana e rosca fêmea cilíndrica conforme ISO 228, G 1 1/4" para ligação a contadores G 2.5, G 4 ou G 6. Para contadores G 10, a rosca à saída poderá ser G 1 1/4" ou G 2" devendo o projectista consultar caso a caso a empresa distribuidora. 6. Marcação A marcação de cada regulador deverá ser conforme as normas em vigor. 7. Certificado de Qualidade Os reguladores deverão ser adquiridos com Certificado de Qualidade de acordo com a norma EN 10204, tipo 3.1.B. 1.2.2.11 CONTADORES Os contadores serão instalados em caixa fechada, de dimensões normalizadas, situada no exterior do fogo, em local seco, ventilado e permanentemente acessível. Os contadores deverão estar protegidos contra: a) choques mecânicos; b) acção de substâncias corrosivas; c) fontes produtoras de calor ou chama; d) faíscas ou fontes de ignição eléctrica; e) outros agentes externos de efeitos danosos previsíveis; O tipo e a dimensão das ligações aos contadores é dada no Quadro 2.1, tendo como referência os caudais máximos (Q máx) para cada classe de contador.

Designação Caudal Ligações P. máxima

de G Q máx

(m3/h) Diâmetro Tipo Funcionamento

(mbar)

G 2,5 4 G 1 1/4" DN 25 Rosca Gás 100 G 4 6 G 1 1/4" DN 25 Macho Ou G 6 10 G 1 1/4" DN 25 Cilíndrica 200

G 10 16 G 2" DN 40 ISO 228 Os contadores e os respectivos dispositivos de corte deverão ter identificação, de forma indelével, em relação ao fogo a que pertencem. 1.2.3 CONDIÇÕES TÉCNICAS DE MONTAGEM Ver MÓDULO 1.4 – COLOCAÇÃO EM OBRA e MÓDULO 1.5 – VENTILAÇÃO 1.2.4 VERIFICAÇÕES FINAIS E ENSAIO DAS INSTALAÇÕES DE GÁS Ver MÓDULO 1.6 – VERIFICAÇÕES FINAIS E ENSAIO DAS INSTALAÇÕES DE GÁS MANUAL TÉCNICO DE REDES DE GÁS Versão digital 2003 TOTALINSPE, proibida a reprodução total ou parcial deste documento.

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1.2.5 PEÇAS DESENHADAS Os projectos das instalações de gás em edifícios deverão apresentar as seguintes peças desenhadas: • Planta de localização do imóvel com a indicação do local por onde se fará a ligação à rede de distribuição, a uma escala que permita fácil identificação (1:1 000 ou 1:2 000); • Planta do imóvel, a uma escala conveniente, com a rede devidamente assinalada, com a simbologia adequada, com a indicação dos diâmetros das tubagens, válvulas e acessórios.

• Desenhos em corte do edifício que contenham o traçado da instalação de gás e que permitam verificar a cota dos pavimentos em relação à cota dos terrenos envolventes. • Traçado isométrico da instalação de gás, contemplando a parte colectiva bem como a instalação no interior dos fogos, com a indicação dos diâmetros, dos comprimentos, válvulas e restantes acessórios.


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CAPÍTULO 3

DIMENSIONAMENTO 1.3 DIMENSIONAMENTO 1.3.1 PRESSÕES E PERDAS DE CARGA Uma instalação de gás de um imóvel é, normalmente, constituída por: − Um ramal, troço que irá ligar a canalização do imóvel à rede de distribuição pública de gás e termina na Caixa de Entrada do Edifício, designado por “ramal de edifício”; − Um troço que liga a Caixa de Entrada do Edifício ao início da coluna montante, chamado “ramal da coluna”; − Uma coluna montante que é a conduta vertical de onde partem as derivações de piso, ficando geralmente situada na caixa de escada. − O “ramal de andar” ou “derivação de piso”, troço existente em cada patamar que fornece o gás desde a coluna montante até à entrada dos fogos (até aos redutores de contador). − A “derivação de fogo” ou “rede de distribuição de fogo” estabelece a ligação entre o contador e as válvulas de corte dos aparelhos de queima. A pressão nestas instalações é a pressão de utilização dos aparelhos, isto é, 20 mbar para o gás natural e ar propanado de 13 500 kcal/m3 e 37 mbar para o propano comercial. Embora o Art.º 5.º da Portaria N.º 361/98 defina as pressões máximas de serviço admissíveis nos diversos troços das instalações de gás, permitindo no seu § 2, alínea a) a pressão de serviço de 1,5 bar entre o dispositivo de corte geral e o redutor de segurança, algumas empresas distribuidoras adoptaram para este troço a pressão máxima de 100 mbar, caso da Lisboagás, Setgás e Lusitaniagás e 300 mbar para a Portgás. Nos troços da instalação a funcionarem em média pressão é frequente admitir-se uma perda de carga próxima dos 30% da pressão de serviço. Nas instalações interiores utilizadas em baixa pressão, não deve atingir os 8%, para as pressões de serviço permitidas por aquelas empresas. As perdas de carga máximas serão de 30 mbar no primeiro caso e de 1,5 mbar no segundo. Calcular uma rede de utilização consiste, essencialmente, em determinar os diâmetros das condutas, as pressões junto dos aparelhos de queima, conhecidos os débitos para um dado traçado e as perdas de carga máximas permitidas e estando definidas, o mais correcto possível, as condições de alimentação e de consumo. 1.3.2 DETERMINAÇÃO DOS CAUDAIS Segundo o Art.º 3.º da Portaria N.º 361/98, as instalações de gás são limitadas: • A montante, pelo dispositivo de corte geral ao edifício, inclusive; • A jusante, pelas válvulas de corte aos aparelhos a gás, inclusive.


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Também de acordo com o Art.º 6.º do Decreto-Lei N.º 178/92 as instalações de gás deverão ser dimensionadas para Gás Natural. Os caudais de gás determinam-se a partir da potência dos aparelhos. Existem 3 tipos de potência a ter em conta:

• Potência nominal; • Potência Calorífica;

• Potência útil. Potência Nominal é o produto resultante da queima de uma quantidade horária de gás com o poder calorífico inferior. Não inclui o calor latente contido no vapor de água dos gases de combustão que se evacuam pela chaminé.

Pn = Consumo (n) × P.C.I. (Kcal/h)

Potência Calorífica é o produto resultante da queima de uma quantidade horária de gás com o poder calorífico superior. Inclui o calor latente contido no vapor de água dos gases de combustão.

Pc = Consumo (n) × P.C.S. (Kcal/h) Potência Útil é a energia calorífica realmente aproveitada da combustão horária de um gás num queimador.

Pu = Pc × Rendimento em % (Kcal/h)

Assim, conhecida a potência de um esquentador de 13 ou 14 litros com uma potência nominal de 29 KW, o caudal de gás natural será:

Q[m3(n)/h] = Potencia NominalP.C.I. (Kcal / m )3 =

9054kcal860 kW 29 × = 2,75 m3(n)/h

Para a determinação dos caudais a considerar para o dimensionamento das instalações é necessário definir o gás de referência. Em seguida e baseado no gás de referência, é determinante conhecer os aparelhos de queima a instalar bem como a sua potência. Assim, o caudal máximo a atribuir aos aparelhos de queima obtém-se dividindo a potência nominal pelo calor calorífico inferior do gás a utilizar. Os valores da potência e do caudal da tabela que se segue, dizem respeito a aparelhos de queima considerados isoladamente nas condições normais de pressão e à temperatura de 15º C. Apresenta-se, também, a relação entre os valores da potência e o caudal dos aparelhos mais frequentes.

Aparelho

Potência Nominal

(KW)

Caudal Gás Natural

(m3(st)/h)

Caudal Ar Propanado

(m3 (st)/h)

Caudal Gás de Cidade

(m3 (st)/h) Caldeira mural de 24000 kcal/h 35 3,5 2,5 8,4 Caldeira mural de 20000 kcal/h 29 2,9 2,1 7,0 Esquentador de 13 ou 14 litros 29 2,9 2,1 7,0 Esquentador de 10 ou 11 litros 23 2,3 1,7 5,5 Fogão com forno 10,5 1,0 0,75 2,5


32

Lareira a gás 9 0,9 0,66 2,2 Placa de encastrar 6 0,6 0,42 1,4 Forno independente 6 0,6 0,42 1,4 Secador de roupa a gás 5 0,5 0,36 1,2 Termoconvector a gás 4 0,38 0,28 0,92

Tratando-se de um troço que abastece um conjunto de aparelhos, o caudal a considerar deverá ser determinado de forma a contemplar um certo grau de simultaneidade da respectiva utilização. A solução normal é considerar a soma dos caudais dos dois aparelhos mais potentes com a semi-soma dos restantes. Assim, para os caudais de simultaneidade para troços comuns, caso dos ramais principais e das colunas montantes, recomenda-se que o caudal máximo seja igual ao somatório dos caudais dos fogos afectados de “um factor de simultaneidade”, o somatório abrangendo todos os fogos que o troço abastece, isto é:

QS = Σ (Qfogo) × S

em que: QS = Caudal máximo de simultaneidade no troço em causa (m3/h); Qfogo = Caudal de simultaneidade de cada fogo (m3/h); S = Factor de simultaneidade. A tabela seguinte apresenta os valores de S, usualmente empregados.

N.º de Fogos S - Factor de simultaneidade N.º de Fogos S - Factor de simultaneidade

S/Aq. ambiente C/Aq. ambiente S/Aq. ambiente C/Aq. ambiente

1 1,00 1,00 59 0,18 2 0,60 0,70 60 0,179 3 0,45 0,60 61 0,178

4 - 5 0,40 0,55 62 0,177 6 0,35 0,50 63 0,176 7 0,32 0,48 64 0,175 8 0,30 0,45 65 0,174 9 0,27 0,45 66 0,173

10 - 14 0,25 0,45 67 0,172 15 0,24 0,43 68 0,171 16 0,23 0,43 69 0,17 17 0,22 0,42 70 0,169 18 0,21 0,41 71 0,168

19 - 39 0,20 0,40 72 0,167 40 0,199 0,40 73 0,166 41 0,198 0,395 74 0,165 42 0,197 0,39 75 0,164 43 0,196 0,385 76 0,163 44 0,195 0,38 77 0,162 45 0,194 0,375 78 0,161 46 0,193 0,37 79 0,160 47 0,192 0,365 80 0,159 48 0,191 0,36 81 0,158 49 0,19 0,355 82 0,157 50 0,189 ≥0,35 83 0,156 51 0,188 84 0,155


33

52 0,187 85 0,154 53 0,186 86 0,153 54 0,185 87 0,152 55 0,184 88 0,151 56 0,183 ≥89 0,15 57 0,182 90 0,15 58 0,181

1.3.3 DETERMINAÇÃO DOS DIÂMETROS Conhecidos os caudais e os comprimentos dos diversos troços e tendo em conta as perdas de carga máximas admitidas, os diâmetros correspondentes calculam-se empregando as fórmulas de Renouard simplificada para média e baixa pressão, válidas para o caso em que Q/D < 150 e ℜ = Γ Q/D < 2 × 106, sendo Γ determinado como se segue e o seu valor dado pelo quadro seguinte: Número de Reynolds:

ℜ = D = V DV

υρ

µ

em que V = velocidade do gás µ = viscosidade absoluta

ρ = massa volúmica do gás ν = viscosidade cinemática

nas condições de pressão e de temperatura do escoamento. Considerando a viscosidade cinemática ν0 a 15º C e a 1,01325 bar, teremos praticamente:

ℜ = 3 357 QD

υ 0

= Γ QD

Neste quadro apresentam-se também as densidades dos diversos gases combustíveis mais utilizados.

Gás de Cidade Gás Natural Propano

dr 0,60 0,65 1,554

dc 0,55 0,62 1,16

Γ 16 000 22 300 72 000

Fórmula de Renouard para média pressão (M.P. A):

P - P = 12

22

4,82

1,82eq

D

Q L dc 48,6 ×××

em que: P1 - Pressão absoluta inicial (bar); P2 - Pressão absoluta final (bar); dc - Densidade corrigida; MANUAL TÉCNICO DE REDES DE GÁS Versão digital 2003 TOTALINSPE, proibida a reprodução total ou parcial deste documento.

34

Leq - Comprimento equivalente (m); Q - Caudal instantâneo (m3/h); D - Diâmetro interno da tubagem (mm). Nota: A densidade corrigida é um valor que depende da densidade relativa do gás, da viscosidade cinemática e é dada por :

dc = dr × 0,22ν

− 0,20

Fórmula de Renouard para baixa pressão (B.P.):

1P - P = 2 4,82

1,82eqc

DQ L d 23200 ×××

em que: P1 - Pressão relativa inicial (mbar); P2 - Pressão relativa final (mbar); dc - Densidade corrigida; Leq - Comprimento equivalente (m); Q - Caudal instantâneo (m3/h); D - Diâmetro interno da tubagem (mm). O comprimento equivalente é o comprimento real mais um acréscimo de 20% para compensar as perdas de carga singulares.

Leq = L × 1,2 Assim, tomando os valores referidos para as pressões e perdas de carga máximas admissíveis, determina-se:

a) Em média pressão, a perda de carga métrica será: P1 = 100 mbar = 0,1 bar; ∆Pmáx. = 30 mbar; P2 = 100 mbar - 30 mbar =70 mbar = 0,07 bar

A perda de carga quadrática por metro será:

j = eq

22

21

L)P - (P

bar2/m

A perda de carga quadrática em qualquer troço será:

δP = j × Ldo troço2

eq do troço considerado em que


35

∆P2 = P - P = ((0,1 + 1,01325)12

22 2 - (0,07 + 1,01325)2) bar2

visto se tratar de pressões absolutas.

b) Do mesmo modo se determina a perda de carga máxima, em baixa pressão:

∆PMáx. = 1,5 mbar A perda de carga métrica será:

j = eqL

1,5

A perda de carga em qualquer troço será:

δPdo troço = j × Leq do troço considerado Como os caudais e os comprimentos dos diversos troços são conhecidos, por substituição na respectiva fórmula, determina-se o diâmetro da conduta, troço a troço: a) Para média pressão:

Dcal = 4,821,82

c

jQ d 48,6 ××

b) Para baixa pressão:

Dcal = 4,821,82

c

jQ d 23200 ××

Considerando, em seguida, o diâmetro interno do diâmetro comercial adoptado, encontra-se a perda de carga correspondente, em cada troço. Esta perda de carga diminuída à pressão inicial de cada troço dá a pressão final desse troço. Temos, no entanto de considerar a variação da pressão relativa do gás com os diferentes níveis da instalação. Um gás mais leve do que o ar tem tendência a subir pelo efeito da impulsão. Pelo contrário, um gás mais pesado do que o ar terá tendência em descer devido ao seu peso. Para o cálculo desta variação, emprega-se a expressão:

∆Ph = 0,1293 × (1 - dr) × h em que: ∆Ph - Variação da pressão relativa em mbar; dr - Densidade relativa; h - Valor do desnível em m. Adicionando algebricamente este valor à pressão final, determina-se a pressão final corrigida.


36

Para a conclusão do cálculo de uma instalação, resta, apenas, determinar a velocidade de cada troço e verificar se o seu valor se encontra dentro dos valores estabelecidos, isto é, menores que: 10 m/s para tubagens no interior dos fogos; 15 m/s para tubagens das colunas montantes, dos troços no exterior dos imóveis e enterradas Para o cálculo da velocidade, recomenda-se o uso da seguinte expressão:

v = )P (D

Q 354

m2 ×

×

em que v - Velocidade de escoamento do gás (m/s); Q - Caudal instantâneo (m3/h); D - Diâmetro interno da tubagem (mm); Pm - Pressão média absoluta do gás no interior da tubagem. A pressão média é igual à soma da pressão absoluta inicial com a pressão absoluta final corrigida a dividir por dois. 1.3.4 ALGORÍTIMO DO DIMENSIONAMENTO Para Média Pressão Primeiro que tudo é necessário determinar o gás de referência para se realizar o correcto dimensionamento duma instalação de gás, de acordo com os critérios já mencionados anteriormente. Será necessário saber as seguintes características do gás de referência:

• Densidade (d)

• Densidade corrigida (dc)

• Poder calorifico inferior (PCI) A potência dos aparelhos de queima é fundamental para se verificar o dimensionamento. A localização desses aparelhos de queima, poderá ser sugerida pelo projectista de gás, caso não sejam contemplados na arquitectura, cabendo sempre a responsabilidade de sugerir novas soluções energéticas aos projectistas de gás. O dimensionamento propriamente dito será descrito de seguida. 1. Identificar os Nós na Instalação de Gás; 2. Identificar e definir os Troços da Instalação de gás;


37

3. Calcular o Caudal associado a cada troço (no interior do fogo, após o contador de gás):

)/(2

3321 hm

Q

QQQ

n

i

i∑=++=

Nota: Q1 e Q2 representam o caudal dos dois aparelhos mais potentes e Qi os restantes 4. Calcular o Caudal de Simultaneidade para as colunas montantes:

Q Q Q Q n S mfogo fogoN Fogos Factor desimultaneidade simultaneidadeSimultaneidade= × ⇔ = × ××º ( /3 h)

)

5. Definir o Caminho Crítico (percurso que corresponde ao maior comprimento de tubagem)

6. Calcular o Comprimento Equivalente Máximo:

Leq L mcriticomax , (= ×1 2

7. Verificar o Comprimento Real de cada troço

8. Determinar o Comprimento Equivalente para cada troço:

L Leq real m= ×1 2, ( )

9. Determinar a Perda de Carga Quadrática:

( ) ( )j

Leqbar m=

+ − +0,100 0,0701 01325 1 013252 22, ,

( /max

)

10. Determinar o Diâmetro de Cálculo:

Dd Q

jmmcalculo

c=× ×48 6 1 82

4 82 ,( )

,,

11. Determinar o Diâmetro Interior da tubagem Normalizado de acordo com as normas em

vigor;

12. Impor a Pressão de Abastecimento de acordo com as regras da concessionária:

P 0,100 bar, no caso de edificios de Gas NaturalA =


38

13. Calcular a Pressão Final de cada Troço (PB):

P P Leq d QD

barB A cInt

= + − × × ×

−( , ) , , (

,

,1 01325 48 6 1 0132521 82

4 82 )

14. Determinar a Pressão Final de cada Troço Corrigida (PBc), pela perda de carga devido à

altura:

P Pd L

barBc Br Vertical= +

× − ×0 1293 11000

, ( )( )

15. Calcular a Perda de Carga Total (∆PTotal):

( )∆P P P mbarTotal A Bc= − × 1000 ( )

16. Calcular a Perda de Carga Acumulada (∆PAcumuladal):

( )DPAcumulada = −0,100 P baBc ( )r 17. Calcular a Velocidade de Escoamento:

vQ

D Pm s

Int Media

=×

×354

2simultaneidade ( / )

onde

( ) ( ) P

P 1,01325 P 1,013252

(bar)P e P (bar)

MediaA Bc

A Bc

=+ + +

18. Verificar se a velocidade em cada troço é inferior a 15 m/s: Se tal não suceder, subir um

escalão no valor do diâmetro normalizado e regressar ao ponto 13.

- Para Baixa Pressão 1. Identificar os Nós na Instalação de Gás;

2. Definir os Troços da Instalação de Gás; MANUAL TÉCNICO DE REDES DE GÁS Versão digital 2003 TOTALINSPE, proibida a reprodução total ou parcial deste documento.

39

3. Calcular o Caudal associado a cada troço (no interior do fogo, após o contador de gás):

Q Q Q

Q

m h

i

i

n

= + + =

∑1 2

3 3

2( / )

Nota: Q1 e Q2 representam o caudal dos dois aparelhos mais potentes e Qi os restantes

4. Calcular o Caudal de Simultaneidade para as colunas montantes:

Q Q Q Q n S mfogo fogoN Fogos Factor desimultaneidade simultaneidadeSimultaneidade= × ⇔ = × ××º ( /3 h)

)

5. Definir o Caminho Crítico (percurso que corresponde ao maior comprimento de tubagem)

6. Calcular o Comprimento Equivalente Máximo:

Leq L mcriticomax , (= ×1 2

7. Verificar o Comprimento Real de cada troço

8. Determinar o Comprimento Equivalente para cada troço:

L Leq real m= ×1 2, ( )

9. Determinar a Perda de Carga Linear:

jDP

Leq (mbar / m), onde DP 1,5 mbar no caso do Gas Natural Admissivel

max=

10. Determinar o Diâmetro de Cálculo:

Dd Qj

mmcalculoc=

× ×23200 1 824 82

,, ( )

11. Normalizar o Diâmetro de acordo com as normas vigentes.

12. Impor a Pressão de Abastecimento de acordo com as regras da concessionária:

P 20 mbar no caso do Gas NaturalA =


40

13. Calcular a Pressão Final de cada Troço (PB):

P P Leq d QD

mbarB A cInt

= − × × ×232001 82

4 82

,

, ( )

14. Determinar a Pressão Final de cada Troço Corrigida (PBc), pela perda de carga devido à

altura

P P d L mbarBc B r Vertical= + × − ×0 1293 1, ( ) ( )

15. Calcular a Perda de Carga Total (∆PTotal):

( )∆P P P mbarTotal A Bc= − ( )

16. Calcular a Perda de Carga Acumulada (∆PAcumuladal):

∆PAcumulada = ⇒ −Gas Natural (20 P ) (mbar)Bc

17. Calcular a Velocidade de Escoamento

vQ

D Pm s

Int Media

=×

×354


onde

P

P1000 1,01325

P1000 1,01325

2 (bar)P e P (mbar)

Media

A Bc

A Bc

=+

+ +

18. Verificar se a velocidade em cada troço é inferior a 10 m/s: Se tal não suceder, subir um

escalão no valor do diâmetro normalizado e regressar ao ponto 13.


41

CAPÍTULO 4

COLOCAÇÃO EM OBRA 1.4 INTRODUÇÃO O Dec. Lei nº 521/99 estipula que "Os técnicos de gás e os executantes das instalações, afectos aos quadros das empresas instaladoras, devem ser devidamente qualificados e reconhecidos nos termos da legislação aplicável". Esta disposição garante, em princípio, que os profissionais directamente envolvidos na execução de instalações de gás receberam instrução especializada que lhes confere capacidade técnica para o efeito. A experiência mostra que, muitas vezes, algumas regras não são tidas em conta durante a colocação em obra, porventura um reflexo de não ter ainda decorrido um intervalo de tempo suficiente para a completa difusão de todo o vasto conjunto de preceitos subjacente a esta actividade. Deste modo, o Projectista deverá destacar em cada projecto todas as prescrições que entenda serem as mais susceptíveis de desatenção durante a colocação em obra, prescrições estas que deverão estar de acordo com a Portaria n.º 361/98 de 26 de Junho. 1.4.1 INSTALAÇÃO DE TUBAGEM 1.4.1.1 TUBAGEM EMBEBIDA 1.4.1.1.1 TRAÇADO Durante a colocação em obra é natural que o traçado definido pelo projectista, mesmo quando rigorosamente explicitado no projecto, sofra ligeiras alterações devidas às condicionantes que se revelam na obra (ex: afastamento em relação a instalações já existentes, ou vigas não previstas). Nestas circunstâncias, deverão ser observados, entre outros, os seguintes princípios (Ver Portaria n.º 361/98): • o traçado das tubagens deve ser rectilíneo, na horizontal ou na vertical; • nos troços horizontais embebidos na parede, as tubagens não devem ficar situadas

situados na parte superior da parede a uma distância máxima de 0,2 m do tecto ou dos elementos da estrutura resistente do edifício, com excepção dos casos de conversão ou reconversão;

• os troços verticais devem ficar na prumada das válvulas de corte dos aparelhos que

alimentam; • nos troços embebidos no pavimento, o percurso deverá ser paralelo ou perpendicular à

parede imediatamente contígua, devendo ficar a 0,2 m da parede nos percursos paralelos;

• as tubagens não devem ficar em contacto directo com o metal das estruturas ou armaduras das paredes, pilares ou pavimentos, o que poderá dar origem ao fenómeno da corrosão;

• as tubagens não devem atravessar juntas de dilatação nem juntas de ruptura da alvenaria

ou betão; • as tubagens não devem passar no interior de elementos ocos, a menos que fiquem no

interior de uma manga estanque e sem soluções de continuidade, desembocando pelo menos uma das extremidades dessa manga num local ventilado;


42

• as tubagens não devem ser instaladas nas paredes de chaminés; • os roços efectuados não devem reduzir a solidez, ventilação, estanquicidade, isolamento

térmico ou sonoro da obra. 1.4.1.1.2 PROTECÇÃO DAS TUBAGENS

Durante a instalação de tubagem embebida, deverão ser tomadas as seguintes medidas conducentes a uma adequada protecção da tubagem: • as tubagens embebidas devem ter um recobrimento mínimo de 2 cm de espessura; • as tubagens de Cobre devem ser instaladas com um revestimento inalterável, de PVC,

Polietileno ou equivalente, que lhes assegure protecção química e eléctrica. Aliás, para os diâmetros mais usuais, os tubos são vendidos já com o revestimento;

• as tubagens de aço embebidas no betão não necessitam de qualquer protecção, excepto

se o reboco de cobertura for de gesso, caso em que a tubagem será previamente revestida com uma matéria inerte, normalmente fita adesiva tipo "denso" com uma sobreposição de 50 %.

1.4.1.1.3 DISTÂNCIAS EM RELAÇÃO A OUTRAS INSTALAÇÕES Durante a instalação de tubagem embebida, deverão respeitar-se os afastamentos mínimos referidos no Quadro 1.4.1.

Afastamento a Percursos paralelos Perc. perpendiculares Redes de vapor / água quente 5,0 cm 3,0 cm

Redes eléctricas 10 cm 3,0 cm Chaminés 5,0 cm 5,0 cm

Quadro 1.4.1

1.4.1.1.4 VISITABILIDADE DE UNIÕES MECÂNICAS E DE SOLDADURAS De acordo com o Artº 20º da Portaria nº 361/98 : • as tubagens de gás embebidas não devem incorporar qualquer junta mecânica, excepto se

esta for indispensável, caso em que ficará contida numa caixa de visita, com acessibilidade de grau 3;

• às válvulas e acessórios com juntas mecânicas é aplicável o disposto no ponto anterior; • as derivações ou mudanças de direcção das tubagens, quando feitas por meio de

soldadura ou brasagem forte, devem ficar contidas em caixas de visita facilmente acessíveis, excepto nos casos, devidamente justificados, em que se utilizem tubos de aço sem costura soldados por arco eléctrico.


43

1.4.1.1.5 CONDIÇÕES PARA ABERTURA DE ROÇOS Ainda de acordo com o Artº 20º da Portaria nº 361/98, não podem ser abertos roços nas seguintes condições: • roços horizontais, em paredes ou divisórias construídas em tijolo furado de espessura

inferior a 6 cm; • roços horizontais, em paredes ou divisórias de betão maciço ou celular de espessura

inferior a 8 cm; • em paredes ou divisórias de estafe de espessura inferior a 10 cm; • em paredes pré-fabricadas de espessura inferior a 10 cm; • em divisórias finas, em pavimentos de betão moldado nervurado ou condições similares. 1.4.1.2 TUBAGEM EM CANALETE As tubagem de gás podem ser instaladas em canaletes, desde que estes cumpram os seguintes requisitos: • serem exclusivamente reservados às tubagens de gás; • serem ventilados (as aberturas inferiores de ventilação dos canaletes devem ser

protegidas com redes corta-chamas); • serem construídos de materiais não combustíveis (classe M0), só sendo permitida a

utilização de materiais da classe M1, no interior dos fogos. • serem inspeccionáveis através de tampas seladas ;

• No caso particular dos canaletes para colunas montantes em edifícios de grande altura

deverão ser suplementarmente observadas condições específicas, enumeradas no Artº 41º da Portaria nº 361/98.

1.4.1.3 TUBAGEM À VISTA Os troços de tubagem à vista deverão ser identificados através de pintura de cor ocre amarela, em conformidade com a NP-182. A operação de pintura deverá contemplar limpeza da superfície, desengorduramento, aplicação de primário anti-corrosão e um mínimo de duas demãos de tinta. As tubagens de gás instaladas à vista devem ser convenientemente apoiadas e fixadas. A forma dos suportes deslizantes e as distâncias entre estes devem estar de acordo com o referido no ponto 1.2.2.8. São admissíveis outras soluções com justificação técnica. Para além da instalação de suportes deslizantes, poderá considerar-se necessário em alguns casos a execução de pontos de ancoragem das tubagens à vista, para que os esforços de dilatação se desenvolvam a partir destes. Os pontos de ancoragem podem ser estabelecidos: • através de um elemento robusto soldado à tubagem, o qual por sua vez é aparafusado a

um suporte fixo à parede ou tecto; MANUAL TÉCNICO DE REDES DE GÁS Versão digital 2003 TOTALINSPE, proibida a reprodução total ou parcial deste documento.

44

• no caso de tubagens de aço, poderá aceitar-se como alternativa a utilização de duas braçadeiras separadas entre si de um diâmetro de tubagem e firmemente aparafusadas a um suporte fixo à parede ou tecto.

Durante a instalação de troços de tubagem à vista, deverão respeitar-se os afastamentos mínimos a quaisquer outras tubagens, de 3 cm em percursos paralelos e de 2 cm nos cruzamentos. Os troços horizontais devem ficar situados até 0,2 m do tecto ou dos elementos da estrutura resistente do edifício e os troços verticais devem ficar na prumada das válvulas de corte dos aparelhos que alimentam. Frequentemente, as tubagens à vista atravessam locais onde ficam expostas a agressões mecânicas. Nestes casos, a protecção mecânica poderá ser assegurada por recurso a uma das seguintes alternativas: • manga de aço; • protecção envolvente em alvenaria; • tubos de aço de diâmetro não inferior a 40 mm, dobrados em U à volta da tubagem e fixos

à parede nas suas extremidades, formando aros envolventes de protecção. Deverá garantir-se uma distância de 5 cm entre os aros e a tubagem e um afastamento menor que 25 cm entre aros adjacentes.

Tendo em vista a exequibilidade das operações de limpeza, inspecção e manutenção, recomenda-se que os troços de tubagem instalados à vista cumpram as distâncias às paredes esquematizadas nas figuras 1.4.1e 1.4.2.

Fig. 1.4.1


45Fig. 1.4.2

1.4.1.4 TUBAGEM EM TECTO FALSO As tubagens de gás podem ser implantadas entre os tectos falsos e os tectos, se forem simultaneamente cumpridos os seguintes requisitos: • as distâncias mínimas entre as tubagens de gás e as outras tubagens são as referidas para

as tubagens à vista; • o tecto falso disponha de superfície aberta suficiente de forma a impedir a acumulação de

gás; • A pressão de serviço máxima não pode exceder 0,4 bar.

1.4.1.5 ATRAVESSAMENTO DE PAREDES 1.4.1.5.1 ENTRADA DE TUBAGEM EM EDIFÍCIOS De acordo com o estipulado no Art.º 15.º da Portaria n.º 361/98, no caso de uma tubagem de gás enterrada penetrar num edifício através das suas paredes ou fundações, deverá providenciar-se a solução apresentada na figura 1.4.3.

Fig. 1.4.3

1.4.1.5.2 ATRAVESSAMENTOS SIMPLES No caso de atravessamentos simples de paredes, ao longo do traçado da instalação interior do edifício, bastará recorrer a uma manga de atravessamento em PVC ou material equivalente, com um espaço anelar mínimo de 1 cm, obturado com mastique ou outro material isolante não higroscópico.


46

1.4.1.5.3 ATRAVESSAMENTOS DE PAVIMENTOS De acordo com o estipulado no Art.º 19.º da Portaria n.º 361 /98, deverá providenciar-se a solução apresentada na Figura 1.4.4.

Fig. 1.4.4 1.4.1.6 TUBAGEM ENTERRADA Em eventuais troços enterrados de uma instalação de gás, frequentes quer em moradias quer em edifícios do sector terciário, deverão ser verificadas todas as disposições da Portaria n.º 386/94, "Regulamento técnico relativo ao projecto, construção, exploração e manutenção de redes de distribuição de gases combustíveis". 1.4.2 LIGAÇÕES ENTRE TUBAGENS Para a ligação entre tubagens de natureza diferente podem utilizar-se: • acessório de ligação PE / Metal; • flanges • juntas isolantes ou acessórios mistos, produzidos em fábrica, para ligações entre o aço e o

cobre, soldados no lado do aço e brasados forte ou soldobrasados no outro extremo. Sobre a utilização de juntas isolantes, o Art.º 48.º da Portaria nº 361/98 estipula ainda o seguinte: • deve ter-se o cuidado de não deixar aquecer excessivamente o núcleo isolante durante as

operações de soldadura ou brasagem forte; • as pontas lisas devem ter um comprimento suficiente para permitir as soldaduras sem

aquecimento excessivo do revestimento; • as juntas isolantes não devem ser instaladas em locais onde possam ficar sujeitas a

agressões.


47

1.4.2.1 JUNTAS MECÂNICAS A aplicabilidade de ligações mecânicas está condicionada pelas seguintes prescrições da Portaria nº 361/98: • Art.º 13.º, n.º 4: "Na interligação entre diversos troços de tubagem devem ser usadas,

sempre que possível, uniões ou juntas soldadas, brasadas ou soldobrasadas"; • Art.º 20.º, n.º 2: "As tubagens de gás embebidas não devem incorporar qualquer junta

mecânica, excepto se esta for indispensável, caso em que ficará contida numa caixa de visita com acessibilidade de grau 3";

• Art.º 48.º, n.º 2: "Só devem usar-se ligações por juntas mecânicas ou flanges quando haja

necessidade de desmontagem futura das tubagens ou o traçado da tubagem a isso obrigue";

• Art.º 48.º, n.º 3: "O uso de juntas mecânicas deve ser limitado à instalação de válvulas e

acessórios, às ligações de aparelhos, nos casos em que se usem tubos de cobre e em situações nas quais as operações de brasagem forte ou soldobrasagem não possam ser correctamente executadas no local".

As roscas só podem ser executadas por instaladores habilitados, não sendo permitida a sua execução manual . Deverão ser roscas gás e obedecer à norma pr EN 10226. Na execução das roscas deverá ter-se em consideração os cuidados necessários para assegurar, nomeadamente, a estanquidade da junta. Alguns destes cuidados são os seguintes:

• a roscagem não deverá apresentar deformação ou separação do filete de rosca;

• as rebarbas provenientes dos cortes deverão ser cuidadosamente removidas. As flanges deverão ser da classe PN 10 e do tipo "slip-on" ou "welding neck".

1.4.2.2 MEIOS AUXILIARES DE ESTANQUICIDADE Segundo o Art.º 8.º da Portaria n.º 361/98, "a estanquicidade das juntas não soldadas deve ser obtida por aperto metal-metal, admitindo-se contudo o uso de pequenas quantidades de produtos acessórios, tais como a fita PTFE e pastas ou líquidos apropriados, de acordo com a EN 751-3, sendo interdito o uso de filaça ou pastas do tipo polumerizavél". A selecção destes meios auxiliares de estanquicidade deverá ainda fazer-se de acordo com as disposições do Art.º 14.º do mesmo Regulamento, designadamente: • Só devem ser utilizados materiais conformes com as normas técnicas aplicáveis; • Os empanques e pastas para juntas devem ser resistentes ao tipo de gás utilizado, não

sendo permitidos, nomeadamente, os de borracha natural, couro, amianto, mialhar, mínico ou zarcão, linho e alvaiade de zinco ou de chumbo e pastas do tipo polimerizável.

• Sem prejuízo do descrito no parágrafo anterior, devem ser satisfeitos os requisitos da EN

751. • É admitido o uso de juntas com anilhas de vedação à base de elastómeros na condição de

aquelas trabalharem à compressão sobre encostos planos de superfície adequada.


48

São indicados a seguir, a título de exemplo, alguns dos materiais auxiliares de estanquidade que podem ser usados em pequenas quantidades: • “Massas húmidas”, obedecendo à Norma DIN 30660 ( exº Paraliq PM 35 ); • “Loctite”, refª 542, 577 ou equivalente; • PTFE, tipo “teflon” (indicado apenas para roscas que obedeçam à norma pr EN 10226-1)

1.4.2.3 SOLDADURA As ligações soldadas são executadas por soldadores que sejam possuidores, além do Certificado de Qualificação emitido por organismo oficialmente reconhecido, da licença emitida pela D.G.E., como previsto pelo Dec. Lei n.º 263/89 de 17 de Agosto. Os materiais de adição deverão evidenciar a sua Qualidade através de Certificado emitido por organismo oficialmente reconhecido.

1.4.2.3.1 SOLDADURA DE TUBAGEM EM AÇO CARBONO Cuidados a ter na utilização dos eléctrodos:

Os eléctrodos revestidos podem ser facilmente danificados se não forem tomados cuidados quanto ao seu manuseamento e armazenagem. Eléctrodos com o revestimento danificado de forma a expor a sua alma não deverão ser utilizados já que o arco eléctrico a que dão origem é instável, a protecção do banho de fusão mal assegurada e consequentemente o cordão de soldadura pode apresentar defeitos graves. A absorção de humidade pode também comprometer o desempenho dos eléctrodos, porque a humidade excessiva pode originar instabilidade do arco, dar origem a salpicos bem como a porosidades no cordão de soldadura, originar a fragilização do aço, ou a sua fissuração a frio. No caso de eléctrodos com revestimentos básicos, existem cuidados especiais a tomar:

a) serem adquiridos em embalagens hermeticamente fechadas; b) armazenados em ambientes controlados; c) aberta a embalagem, os eléctrodos deverão ser guardados em estufas utilizadas apenas

para este fim; d) não devem permanecer fora da estufa por longos períodos de tempo; e) caso não seja possível respeitar o cuidado anterior, secar os eléctrodos, após o que

deverão ser de novo armazenados em estufa. De realçar que as temperaturas de secagem e armazenagem variam consoante o fabricante de eléctrodos, pelo que estes devem ser consultados antes de se proceder a qualquer tratamento de secagem dos eléctrodos.


49

Instalação de soldadura

A máquina de soldadura constitui a fonte de energia, podendo ser de vários tipos, devendo contudo em qualquer dos casos possuir as seguintes características:

a) tensão em vazio que permita um fácil escorvamento do arco eléctrico; b) fornecer em regime variável uma tensão suficiente, capaz de permitir o reescorvamento

espontâneo do arco eléctrico sempre que este é interrompido. No caso particular da utilização de corrente alternada, reescorvar o arco eléctrico sempre que a corrente se anula;

c) permitir uma regulação simples e precisa da corrente de soldadura; d) possuir uma característica eléctrica externa, [v = f (I)], de forma apropriada. O porta eléctrodos deverá permitir o conforto e a segurança do soldador

Parâmetros de soldadura Na soldadura manual com eléctrodos revestidos, os principais parâmetros e variáveis operatórias são: o tipo e o diâmetro do eléctrodo, a polaridade, a intensidade da corrente de soldadura, o comprimento do arco, velocidade de soldadura, forma de manipulação do eléctrodo e sequências de deposição e soldadura.

1.4.2.3.2 BRASAGEM DO COBRE Em função do diâmetro da tubagem deverá utilizar-se o processo de brasagem forte para tubagem de diâmetro inferior ou igual a 54 mm e soldobrasagem para tubagem de diâmetro superior.

O material de adição deve ser de qualidade e composição compatíveis com a qualidade do tubo de cobre a soldar, (Ag ≥ 40%) e deve obedecer a normas ou especificações aceites por um organismo oficialmente reconhecido.

Não são aceites as ligas do tipo fosforado. O abocardamento do tubo deverá satisfazer as condições referidas na Figura 1.4.5 e do Quadro seguinte, onde estão estabelecidas as dimensões e respectivas tolerâncias dos encaixes dos tubos e dos acessórios.

Fig. 1.4.5


50

Diâmetro exterior [mm]

A [mm]

B [mm]

6 7 +1/0

8 + 0,155 8 +1/0

10 de 9 +1/0

12 + 0,065 10 +1/0

15 13 +1/0

18 15 +1/0

22 de

+ 0,185 17 +1/0

28 + 0,075 23 +1/0

35 + 0,25 26 +1/0

42 de 29 +1/0

54 + 0,10 36 +1/0

A ligação tubo/acessório não deverá apresentar qualquer marca de degradação provocada pela chama do maçarico oxiacetilénico. O cordão de ligação tubo / acessório deverá ser contínuo e regular, sem exibir qualquer defeito do tipo, cratera ou fissura. A sobrespessura da ligação não deverá ultrapassar em dimensão a espessura do tubo.

Fig. 1.4.6


51

Não são admissíveis ligações incompletamente preenchidas. As figuras seguintes apresentam-se a título de exemplo.

Fig. 1.4.7 1.4.2.3.3 SOLDADURA DE POLIETILENO As ligações entre tubos e entre tubos e acessórios podem ser dos seguintes tipos: · Electrossoldadura por uniões electrossoldáveis; · Soldadura topo-a-topo para diâmetro nominal ≥ 90 mm Os equipamentos de soldadura deverão estar certificados por uma organismo reconhecido de modo a obedecer às condições técnicas adequadas às operações a efectuar. Deverão também estar em perfeito estado de conservação e equipados com os instrumentos de medida indispensáveis a um controlo permanente dos principais parâmetros de soldadura. Preparação das superfícies a soldar: Para o corte dos tubos pode ser utilizado um corta-tubos ou uma guilhotina, não sendo aconselhável o uso de serrote ou outro processo de corte. No caso de tubos destinados a electrossoldadura, será utilizado também o raspador ou superficiador. A extremidade dos tubos, quando destinada a soldar topo-a-topo deve apresentar perpendicularidade do plano de corte em relação ao eixo dos elementos a soldar e da superfície quando destinada à electrofusão. Antes de se proceder à soldadura, deve retirar-se cerca de 50 mm de cada extremidade dos tubos, devido a estarem sujeitos à ovalização, e após o corte as superfícies serão desengorduradas por intermédio de um produto desengordurante volátil.


52

Soldadura topo-a-topo com interface de aquecimento:

· O soldador deve proteger o posto de soldadura, pré-montar no equipamento de soldadura os elementos a soldar e proteger as extremidades dos mesmos; Alinhar e nivelar os elementos a soldar face ao equipamento de soldadura, de modo a tornar coincidentes os seus eixos;

· Preparar com o auxílio da interface de corte/preparação as superfícies a soldar, tendo o cuidado de a força de encosto não atingir valores que provoquem um esforço excessivo no equipamento. Após o corte retirar a interface e as aparas resultantes da operação;

· Verificar o alinhamento entre os elementos a soldar, desengordurar a interface de aquecimento

e as extremidades dos elementos a soldar e verificar a temperatura de superfície da interface de aquecimento;

· Aplicar o valor da força e o tempo de encosto à unidade de aquecimento, de modo a

proporcionar o aparecimento do rebordo de fusão definido pela sua altura. A altura do rebordo deve estar compreendida entre 1 e 2 mm;

· Executar a soldadura, tendo em atenção os parâmetros indicados para o tipo de tubo e da

máquina de soldar; · Após a fase de arrefecimento, durante a qual o conjunto soldado não pode sofrer qualquer

movimento, proceder ao controlo visual e dimensional do rebordo de soldadura; · O critério de aceitação será o da Norma DVS 2202. A variação na largura do cordão não

deverá ser superior a 1mm.

Electrossoldadura O soldador deve proteger o posto de soldadura, pré-montar no equipamento de soldadura os elementos a soldar e proteger as extremidades dos mesmos; Preparar a superfície dos elementos a soldar. É aconselhado retirar como máximo 0,1 mm; Pré-montar os elementos a soldar. Antes de proceder à montagem dever-se-á marcar, sobre os elementos a soldar, a extensão de encaixe do acessório electrossoldável; Desengordurar as áreas de soldadura, montar o conjunto e fixar os elementos a soldar por meio de posicionadores; Proceder à soldadura de acordo com as instruções do fabricante do acessório, desmontar os posicionadores e respeitar o tempo de arrefecimento; Proceder ao controlo visual da soldadura. O critério de aceitação é o da Norma DVS 2202.

1.4.3 LIGAÇÃO EQUIPOTENCIAL DAS INSTALAÇÕES DE GÁS A rede interior do imóvel deve ser dotada de ligação à terra, de acordo com o Dec. Lei nº 521/99, Portaria n.º 361/98 e Dec. Regulamentar nº 90/84, dos quais destacamos as seguintes prescrições:


53

1.4.3.1 LIGAÇÃO DA INSTALAÇÃO AO ELÉCTRODO DE TERRA Esta ligação deverá ser estabelecida através de um condutor de Cobre (cabo do tipo VV cf. NP-919), de revestimento verde e amarelo, normalmente ligado à instalação de gás através de uma braçadeira resistente à corrosão, ao nível da caixa de entrada do edifício. A ligação deste condutor ao eléctrodo de terra deverá ser robusta e garantir a continuidade e permanência da ligação.

1.4.3.2 CARACTERÍSTICAS DO ELÉCTRODO DE TERRA Deverão observar-se, entre outras, as seguintes disposições regulamentares: • o eléctrodo de terra a utilizar será exclusivo da instalação de gás; • a ligação do condutor de terra ao eléctrodo de terra deverá garantir que a natureza ou o

revestimento destes elementos não dê origem a corrosão, quando na ligação intervenham metais diferentes em contacto. A zona desta ligação deverá estar isolada da humidade por uma camada protectora impermeável e durável, de massa isolante ou tinta plástica;

• o eléctrodo de terra poderá ser de cobre, de aço galvanizado ou de aço revestido de cobre,

sob a forma de chapa, vareta, tubo, perfilado ou fita. No caso de aço revestido, o revestimento terá uma espessura de 0,07 mm ( se de Zinco ) ou 0,7 mm ( se de Cobre );

• de forma a garantir um escoamento fácil às correntes de terra, as dimensões do eléctrodo

serão as referidas no Quadro. • Para eléctrodos constituídos de materiais que por si só tenham resistência à corrosão da

classe C3 (aço inoxidável, bronze, etc.), as suas dimensões serão as indicadas para os eléctrodos de Cobre.

Tipo Material Dimensões

Chapa Cobre 2 mm de espessura; 1 m2 de superfície Aço galvanizado 3 mm de espessura; 1 m2 de superfície Cobre

Vareta Aço c/revest. Cobre 15 mm de diâmetro; 2 m de comprimento Aço galvanizado

Tubo Cobre 2 mm de espessura; 20 mm de ∅; 2m de comprimento

Aço galvanizado 2,5 mm de espessura; 25mm de ∅; 2m de comprimentoPerfilado Aço galvanizado 3 mm de espess.; 2 m de comprim.; 60 mm dim.

transversal

Cabo Cobre 25 mm2 de secção; 1,8 mm de ∅ dos fios componentes

Aço galvanizado 100 mm2 de secção; 1,8 mm de ∅ dos fios componentes

Fitas Cobre 25 mm2 de secção; 2 mm de espessura Aço galvanizado 100 mm2 de secção; 3 mm de espessura


54

1.4.3.3 INSTALAÇÃO DO ELÉCTRODO DE TERRA Deverão observar-se, entre outras, as seguintes disposições regulamentares: • o eléctrodo de terra deverá ficar enterrado em local tão húmido quanto possível, de

preferência em terra vegetal, fora de zonas de passagem e a distância conveniente de depósitos de substâncias corrosivas que possam infiltrar-se no terreno;

• as chapas, as varetas, os tubos e os perfilados deverão ficar enterrados verticalmente no

solo a uma profundidade tal que entre a superfície do solo e a extremidade superior do eléctrodo haja uma distância mínima de 0,8 m. No caso de cabos ou fitas, a profundidade não será inferior a 0,6 m.

1.4.3.4 INSTALAÇÕES COM ELEMENTOS ISOLANTES Sempre que a continuidade das estruturas metálicas seja interrompida por elementos electricamente isolantes (troços enterrados em Polietileno, juntas de ligações flangeadas, etc.), deverá cada um dos sub-sistemas de natureza metálica ser ligado à terra individualmente. 1.4.4 MONTAGEM DE APARELHOS A GÁS A montagem de aparelhos a gás deve ser efectuada por Entidades Montadoras de aparelhos a gás credenciadas pela Direcção Geral de Energia, de acordo com o Dec. Lei n.º 263/89. A montagem dos aparelhos deve obedecer aos requisitos estabelecidos na Portaria n.º 361/98, normas portuguesas NP-1037 e NP-998, e às instruções do fabricante do aparelho. Em edifícios novos, deverá existir uma distância mínima de 0.4 m, medida na horizontal, entre as paredes mais próximas de um esquentador ou caldeira mural e o fogão ou placa de encastrar, a fim de evitar que os produtos de combustão, os vapores dos cozinhados ou até eventuais fugas de gás penetrem no interior do esquentador ou caldeira mural, dando origem a uma combustão não higiénica, à deterioração do rendimento ou até a acidentes. Nos edifícios existentes, quando não for tecnicamente exequível o referido afastamento de 0.4 m, deverão ser estudadas soluções alternativas para cada caso concreto, designadamente a interposição de separadores incombustíveis entre fogão e esquentador ou ainda outras soluções técnicas que garantam condições de segurança equivalentes.

Fig. 1.4.8


55

Os compartimentos destinados à montagem de aparelhos a gás devem satisfazer os requisitos descritos seguidamente. a) Aparelhos de circuito estanque : Designam-se por aparelhos do tipo estanque aqueles que recebem o ar para a combustão e reenviam os produtos de combustão para a atmosfera exterior através de tubagens, sem que haja qualquer comunicação entre a câmara de combustão e a atmosfera do local em que estão instalados (Figura 1.4.9).

Fig. 1.4.9

Os aparelhos deste tipo podem ser montados em qualquer compartimento de habitação (excepto em caves, no caso dos aparelhos alimentados com gases mais densos que o ar) desde que se respeitem as instruções de montagem que acompanham cada aparelho, designadamente no que respeita ao comprimento máximo da tubagem de aspiração/exaustão, o qual define obviamente a distância máxima do aparelho a uma parede exterior. b) Aparelhos ligados ou não ligados a condutas de evacuação : Estes tipos de aparelhos não podem ser montados em quartos de dormir nem em instalações sanitárias. Nos restantes locais a montagem é condicionada pelo volume dos compartimentos, pela localização e pelas condições de ventilação e de exaustão dos produtos de combustão existentes ou que possam vir a ser instaladas. Segundo a NP-1037, os locais devem obedecer às seguintes condições: • dispor de uma entrada de ar suficiente para alimentar o(s) aparelho(s), conforme o

estipulado no Capítulo 4; • ter um volume total não inferior a 8 m3. Não se considera neste limite a dedução do volume

ocupado pelo mobiliário sempre que este não exceda os 2 m3; • o volume total pode ser reduzido a 6 m3 desde que o compartimento tenha uma

comunicação permanente com outro local bem arejado, do qual constitui uma dependência, e no caso de conter apenas aparelhos destinados à confecção de alimentos ou produção de água quente por acumulação, com uma potência calorífica total inferior a 4,6 kW;


56

• não se determina qualquer volume total mínimo se o local for exclusivamente reservado para o alojamento de um aparelho de aquecimento ou de produção de água quente;

• dispor de uma ou mais janelas que abram directamente para o exterior ou para um pátio

interior com uma largura mínima de 2 m, a fim de permitir, em caso de necessidade, um rápido arejamento. A superfície destas janelas não deve ser inferior a 0,4 m2. Estas janelas podem ser dispensadas quando se trate, quer de um local exclusivamente reservado ao alojamento de um aparelho de aquecimento ou de produção de água quente, quer de uma saída (vestíbulo, corredor, etc.) que contenha apenas aparelhos de aquecimento. Em ambos os casos, os aparelhos devem, não obstante, ser ligados a uma conduta de fumos.

1.4.4.1 LIGAÇÃO DOS APARELHOS A GÁS A ligação dos aparelhos à instalação de gás deve obedecer ao estabelecido no Art.º 55.º da Portaria n.º 361/98, designadamente: A ligação mediante tubos metálicos (rígidos ou flexíveis) é obrigatória nos seguintes casos: • fornos independentes e mesas de trabalho independentes; • aparelhos de aquecimento de água, instantâneos ou de acumulação; • aparelhos de aquecimento de ambiente, do tipo fixo. Poder-se-á recorrer a ligação mediante tubos flexíveis, metálicos ou não metálicos nas ligações individuais, sempre que a distância entre o ponto de abastecimento de gás e o aparelho não exceda os 0,80 m, nomeadamente nos seguintes casos: • fogareiros e fogões; • aparelhos amovíveis de aquecimento de ambiente; • máquinas de lavar e/ou secar roupa; • máquinas de lavar louça. Os tubos flexíveis devem obedecer aos requisitos definidos pela Especificação NP-1038 e possuir a seguinte marcação: • nome do fabricante ou a sua marca registada; • a palavra "Gás"; • indicação da especificação NP 1038; • classe a que pertencem (conforme Quadro); • data limite de utilização, expressa pelo número correspondente ao mês e pelos dois últimos

algarismos do ano, que deve ser o quarto a contar do ano de fabrico; MANUAL TÉCNICO DE REDES DE GÁS Versão digital 2003 TOTALINSPE, proibida a reprodução total ou parcial deste documento.

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Exemplo: "Nome do fabricante - Gás - NP 1038 - Classe C - Válido até 05/2000"

Classe Pressão máxima de serviço (bar) A 0,067 B 1,0 C 18

Na instalação de uma ligação mediante tubo flexível deverá ter-se em conta o seguinte: • o tubo deve ser inspeccionável ao longo de todo o seu comprimento; • o tubo não deve ficar em contacto com superfícies quentes nem sujeito à acção de chamas ou produtos de combustão; • o tubo deve ter um comprimento de preferência até 0,8 m e nunca superior a 1,5 m; • o tubo não deve cruzar as costas do aparelho.

Fig. 1.4.10


58

1.4.4.3 CASA DAS CALDEIRAS No que respeita a caldeiras normalmente designadas por “caldeiras de chão”, recomendam-se

as seguintes condições de montagem: Distâncias mínimas a cumprir:

• Da caldeira às paredes - 60 cm • Do queimador à parede - 1,3 m • Da superfície superior da caldeira ao tecto - 1,0 m

Os queimadores devem possuir dispositivos automáticos de segurança total que interrompam o fluxo de gás, quando por qualquer razão se produzir a extinção acidental da chama. As instalações eléctricas e dispositivos eléctricos relativos a compartimentos com aparelhos de queima, devem ser do tipo estanque. Os comandos dos circuitos devem ser colocados num quadro (estanque) que esteja afastado do aparelho a gás e facilmente acessível. Deve existir um extintor de pó químico de 6 Kg do tipo ABC junto à entrada da sala das caldeiras e bem visível. Deve existir uma válvula de 1/4 de volta, de comando manual, bem sinalizada por placa indelével, colocada junto à entrada da tubagem na sala das caldeiras, no exterior desta e permanentemente acessível do exterior da sala das caldeiras. A fechadura da(s) porta(s) da casa das caldeiras deve permitir sempre a sua abertura (para fora) pelo interior, mesmo que esteja trancada pelo exterior. O caudal de ar de ventilação deve ser assegurado por meio de pelo menos duas aberturas com ligação ao exterior. Uma deve situar-se na parte superior da parede e a outra em baixo e se possível em paredes opostas. O cálculo da área de ventilação obedece à seguinte relação:

S[cm2] > 8,60 × P[kW] sendo P a Potência Nominal e S a Área S[cm2] > 0,01 × P[Kcal/h]

Os materiais utilizados devem ser incombustíveis. O caudal de ar de ventilação em canaletes de gás deve ser superior a 0,7 m3/h . Se houver extracção mecânica de fumos, em caso de paragem da extracção mecânica, a evacuação dos fumos deverá continuar a ser assegurada por tiragem natural, caso contrário a combustão deve ser parada automaticamente.


59

CAPÍTULO 5

VENTILAÇÃO E EXAUSTÃO DE PRODUTOS DE COMBUSTÃO

1.5 INTRODUÇÃO A boa ventilação e exaustão dos produtos de combustão das dependências com aparelhos a gás é fundamental, por duas ordens de razões: • Segurança - A correcta admissão de ar fresco e expulsão dos produtos de combustão são

condições necessárias para limitar, respectivamente, a produção e a acumulação de monóxido de carbono, um produto de combustão venenoso.

• Conforto - Um local de consumo de gás mal ventilado ou com deficiente exaustão é um

local desconfortável, devido à acumulação de cheiros, ao excessivo aquecimento e à rarefacção do oxigénio.

Por isso, as condições de ventilação e exaustão de produtos de combustão devem ser cuidadosamente definidas logo no projecto de arquitectura de cada edifício. Apesar disso e dada a importância desta matéria, o Art.º 6º do Dec. Lei nº 521/99 estipula ainda que " O projectista deve certificar-se de que as condições de ventilação dos locais e a evacuação dos produtos de combustão satisfazem os requisitos da norma Portuguesa NP 1037. Com o objectivo de facilitar esta tarefa do Projectista, compilou-se neste capítulo um conjunto de princípios fundamentais sobre esta matéria, os quais passamos a citar: As prescrições constantes deste capítulo não se aplicam a dependências com aparelhos móveis de aquecimento ambiente, normalmente abastecidos a partir de recipientes amovíveis de gás Butano. 1.5.1 VENTILAÇÃO 1.5.1.1 APARELHOS DE CIRCUITO ESTANQUE Os aparelhos de circuito estanque captam directamente ao exterior o ar necessário à combustão, pelo que não requerem nenhuma condição especial no que toca a ventilação do local onde são instalados. A quase totalidade dos fabricantes de caldeiras murais contemplam já na sua linha de produtos modelos do tipo estanque.

1.5.1.2 APARELHOS DE CIRCUITO NÃO ESTANQUE Os locais que contenham aparelhos de gás de circuito não estanque devem possuir uma alimentação de ar directa ou indirecta. A alimentação directa é obrigatória nos seguintes casos: • Sempre que a evacuação dos produtos de combustão for apenas assegurada por uma

passagem directa através da parede ou por uma conduta ligada a um pátio; • Sempre que os aparelhos utilizem gás combustível mais denso que o ar (como por

exemplo o gás Propano).


60

1.5.1.2.1 ALIMENTAÇÃO DE AR DIRECTA O ar captado na atmosfera exterior entra directamente no local onde se encontram os aparelhos a gás, por uma conduta ou aberturas dispostas nas paredes exteriores do local (Figura 1.5.1)

Fig. 1.5.1

a) Tomada de ar por passagem através de paredes exteriores e orifícios terminais dessas passagens

A secção livre de passagem é determinada em função da necessidade de ar dos aparelhos alimentados e do sistema de evacuação dos produtos da combustão. Esta secção não deve ser inferior aos valores do Quadro 1.5.1:

APARELHOS CONDIÇÕES Área livre dos orifícios (cm2)

Não ligados a condutas de fumos

Produtos de combustão

evacuados por uma conduta.

50

(considerados isoladamente) Produtos de combustão evacuados por orifícios na parede

100

Ligados a condutas de fumos

Potência < 23,2 kW

50

(considerados isoladamente) 23,2 kW < Potência < 69,4 KW 70

Agrupamentos de aparelhos a gás no mesmo local

Todas

A maior das áreas impostas referente ao mais exigente dos aparelhos

considerados isoladamente

Quadro 1.5.1 O orifício pode encontrar-se em qualquer parede do local ou próximo do queimador de um aparelho a gás. Pode ser dividido em vários orifícios, situados ou não sobre a mesma parede, desde que a soma das secções livres dos diversos orifícios seja igual à secção livre prescrita no quadro anterior. Os orifícios de tomada de ar devem estar dispostos de modo a não poderem ser obturados por quaisquer elementos móveis da construção tais como alçapões, postigos, portas, janelas ou bandeiras. No que toca à altura do orifício acima do pavimento, deverá verificar-se o seguinte: • nos locais que contêm apenas aparelhos ligados, não se impõe qualquer cota (desde que a

pressão de alimentação dos aparelhos seja inferior a 150 mbar); MANUAL TÉCNICO DE REDES DE GÁS Versão digital 2003 TOTALINSPE, proibida a reprodução total ou parcial deste documento.

61

• nos locais que contêm um ou mais aparelhos não ligados, a distância entre o bordo

superior do ou dos orifícios da entrada de ar no local e o nível do solo não deve ultrapassar 0.30 m quando a evacuação dos produtos da combustão se faz apenas por uma passagem através de uma parede exterior e 1.0 m quando essa evacuação se faz total ou parcialmente por uma chaminé ou conduta equivalente.

b) Alimentação de ar por conduta b1) Condutas individuais

• A secção das condutas de ventilação individuais deverá ser, no mínimo, 100 cm2 se o

número de mudanças de direcção não for superior a 2 e 150 cm2 no caso contrário; • os orifícios terminais das condutas estão sujeitos às mesmas disposições que as definidas

para as passagens através de uma parede exterior;

• conduta horizontal: a sua utilização é permitida em todos os casos. O seu comprimento deve ser tão curto quanto possível (Figura 1.5.2);

• conduta ascendente: a sua utilização é permitida em todos os casos. Esta conduta pode

comportar um troço vertical ou oblíquo, e a sua altura não é limitada. Pode comportar ainda elementos horizontais ou oblíquos de entrada ou de saída, que devem ser tão curtos quanto possível (Figura 1.5.3);

• conduta descendente: o uso de condutas descendentes não é de admitir, a não ser que o

local a servir tenha uma chaminé de evacuação de ar viciado, segundo as condições estipuladas na norma NP-1037;

• a extremidade das condutas para o exterior deve ser protegida por uma grelha ou por um

deflector, cuja área livre deve ser pelo menos igual à indicada no Quadro 1.5.1 para o orifício correspondente.

Fig. 1.5.2 Fig. 1.5.3


62

b2) Conduta colectiva As condutas colectivas (Figura 1.5.4) são obrigatoriamente ascendentes, não devem comportar troços horizontais de saída e destinam-se apenas à ventilação de edifícios colectivos de vários andares. A conduta colectiva deverá ainda verificar os seguintes pontos: • secção mínima do "troço colectivo": S1 = 400 cm2; • "derivações" para cada fogo com um mínimo de L = 2 m de altura; • "derivações" para cada fogo com uma secção mínima de S2 = 150 cm2; • captação de ar fresco através de uma ou várias condutas horizontais, dotadas de uma

grelha de protecção na tomada de ar exterior e com origem em duas fachadas opostas ou perpendiculares, de forma a que o seu funcionamento não possa ser inibido por acção do vento;

• os orifícios terminais das condutas de alimentação de ar são estabelecidos de acordo com

o Quadro 1.5.1.

Fig. 1.5.4

1.5.1.2.2 ALIMENTAÇÃO DE AR INDIRECTA A alimentação de ar indirecta só é permitida se o local onde estão montados os aparelhos a gás comporte uma conduta de fumos ou um tubo de evacuação de ar viciado, utilizados para a evacuação dos produtos de combustão dos aparelhos nas condições estipuladas na norma NP-1037 e se adicionalmente os aparelhos forem alimentados com gás menos denso que o ar.

A alimentação indirecta de ar deve satisfazer as seguintes disposições (Figura 1.5.5): • o ar exterior deve penetrar nos locais que fazem parte da mesma habitação mas que não

são os locais em que estão instalados os aparelhos a alimentar; • estes locais devem ser contíguos ao local a alimentar ou serem separados apenas por um

vestíbulo;


63

• o ar exterior deve transitar destes locais para o local a alimentar por passagens que ficarão permanentemente desimpedidas, mesmo com as portas fechadas, quer directamente através de uma parede comum, quer através de um corredor ou vestíbulo;

• o ar não deve ser retirado de um respirador sanitário.

A tomada indirecta de ar exterior num só local só é admissível quando:

Fig. 1.5.5

• este local é contíguo ao local a alimentar e a passagem de ar do primeiro para o segundo local se faz através de abertura na parede comum;

• este local forma com o local a alimentar e eventualmente com um corredor comum,

conjunto de habitação (não estão incluídos WC). A secção livre de cada uma das passagens de ar deve ser igual à indicada no Quadro 1.5.1, em função dos aparelhos de gás a alimentar. Estas passagens devem estar dispostas de forma a que nenhum elemento móvel de construção as possa obstruir.

1.5.2 EVACUAÇÃO DOS PRODUTOS DA COMBUSTÃO

A existência de um sistema de evacuação dos produtos da combustão para o exterior dos locais de habitação é obrigatória.

1.5.2.1 APARELHOS DE CIRCUITO ESTANQUE Tal como referido no ponto 1.4.4, os aparelhos de circuito estanque descarregam os produtos de combustão directamente no exterior ou numa chaminé colectora. O conjunto constituído por cada aparelho e o seu dispositivo de alimentação de ar e evacuação dos produtos de combustão deve obedecer aos requisitos da norma que se lhe refere. A instalação deste conjunto deve ser executada de acordo com as indicações contidas nas instruções que acompanham o aparelho e obrigatoriamente fornecidas pelo fabricante com cada aparelho, como aliás foi referido anteriormente No caso de ligação de aparelhos estanques a chaminés colectoras, o número de fogos servidos em cada piso pela chaminé colectora é limitado a dois. Em cada fogo, a chaminé colectora só pode receber as ligações de dois aparelhos, na condição de a distância vertical entre os eixos das tubuladuras mais próximas não ser inferior a 0,5 m.


64

Os orifícios de evacuação dos produtos da combustão dos aparelhos de circuito estanque devem ficar situados no mínimo a 0,4 m de qualquer abertura do imóvel e a não menos de 0,6 m dos orifícios de alimentação de ar de ventilação (Figura 1.5.6).

Fig. 1.5.6

1.5.2.2 APARELHOS DE CIRCUITO NÃO ESTANQUE LIGADOS A CONDUTAS DE FUMOS

Entre os aparelhos a gás de circuito não estanque, apenas os mencionados no Quadro 1.5.2 são dispensados da obrigatoriedade de ligação a uma conduta de fumos, sob reserva de os locais em que estão instalados disporem de uma saída de ar eficaz.

Aparelhos a gás não ligados Limite de Potência (kW)

Aparelhos para confecção de alimentos Máquinas de lavar e secadores

Aquecedores de água do tipo acumulador Outros aparelhos a gás

sem limitação ≤ 8,7 ≤ 4,2 ≤ 2,3

Quadro 1.5.2

Os aparelhos munidos de um extractor mecânico de produtos da combustão condicionado ao funcionamento do queimador, são dispensados de ligação à conduta, sempre que a evacuação dos produtos de combustão se faça para o exterior, através de uma parede exterior, de acordo com as instruções de instalação obrigatoriamente fornecidas com cada aparelho.

1.5.2.3 LIGAÇÃO DE UM ÚNICO APARELHO As dimensões, materiais e traçado da conduta de ligação entre o aparelho a gás e a conduta de fumos deverá estar conforme a norma NP 998. MANUAL TÉCNICO DE REDES DE GÁS Versão digital 2003 TOTALINSPE, proibida a reprodução total ou parcial deste documento.

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Na Figura 1.5.7 representa-se uma montagem-tipo de um aparelho de acordo com a referida Norma.

Figura 1.5.7

Comprimento da Conduta L ( m )

Inclinação I ( % )

L < 1

I < 0

1 < L < 3

I > 3

3 < L < 6

I > 10

Quadro 1.5.3

Sobre a montagem de aparelhos ligados a condutas de fumos, refira-se ainda o seguinte: • o dispositivo anti-retorno de tiragem deve ser de um modelo apropriado, previsto pelo

fabricante do aparelho a gás. • as condutas de ligação à evacuação devem ser montadas de forma a permitir a sua livre

dilatação e serem desmontáveis. • as condutas de ligação à evacuação podem ser construídas nos seguintes materiais:

alumínio com 99,5 % de pureza, aço inox ferrítico ou austenítico, chapa de ferro esmaltada, chapa de ferro galvanizada ou quaisquer outros materiais cujas características possam ser consideradas equivalentes.

• sempre que as condutas de ligação à evacuação atravessem uma estrutura de madeira ou

de outro material combustível, o diâmetro do orifício de passagem deverá ser pelo menos 10 cm superior ao diâmetro exterior da conduta. Adicionalmente, a conduta deverá ser revestida de um material termicamente isolante nas proximidades dessa estrutura combustível;

• as condutas de ligação à evacuação não devem atravessar qualquer divisão principal, para

além daquela em que o aparelho se encontra montado. Os locais de outra natureza não podem ser atravessados, salvo se forem fechados, ao abrigo das intempéries e situados no


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mesmo piso em que se encontra o aparelho. Neste percurso, as condutas devem ser calorifugadas sempre que as características de ocupação dos locais atravessados permitam prever que a sua temperatura será geralmente inferior à das divisões habitadas;

• no caso em que a conduta de ligação conduz os produtos de combustão até uma conduta

de fumos, o tubo deve ter a sua extremidade seccionada paralelamente à parede da conduta de fumos na qual penetra. A saliência do tubo na conduta de fumos será inferior a 2 cm. O tubo deve ser fixado, ou fazer batente, na conduta de fumos;

• são interditos os dispositivos de regulação ou de obturação nas condutas de ligação. No

caso de equipamento de queima de gás em caldeiras antes utilizadas com outros combustíveis devem ser suprimidos ou bloqueados em posição invariável aberta.

1.5.2.4 LIGAÇÃO DE VÁRIOS APARELHOS A UMA MESMA CONDUTA Quando diversos aparelhos, situados no mesmo local, são ligados a uma mesma conduta de evacuação, as suas condutas de ligação podem: • ser ligadas individualmente à conduta de evacuação (Figura 1.5.8). Neste caso, a distância

vertical entre os eixos de dois orifícios de ligação vizinhos não pode ser inferior a 0.25 m, sempre que uma das condutas seja praticamente horizontal;

• ser reunidas num troço comum desembocando na conduta de fumos (Figura 1.5.9). Neste

caso, a zona de junção deve ser realizada sem estrangulamento da secção e de tal modo que o eixo de cada conduta de ligação forme um ângulo agudo com o eixo do troço comum;

Fig. 1.5.8 Fig. 1.5.9

1.5.2.5 APARELHOS NÃO LIGADOS A CONDUTAS DE FUMOS Tal como se referiu em 1.5.3.2, entre os aparelhos a gás de circuito não estanque, apenas os mencionados no Quadro 1.5.2 são dispensados da obrigatoriedade de ligação a uma conduta de fumos, sob reserva de os locais em que estão instalados disporem de uma saída de ar eficaz. De acordo com a NP-1037, o ar do local contendo produtos de combustão deve ser evacuado para a atmosfera exterior por um dos três seguintes processos: MANUAL TÉCNICO DE REDES DE GÁS Versão digital 2003 TOTALINSPE, proibida a reprodução total ou parcial deste documento.

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1.5.2.6 CONDUTA DE EVACUAÇÃO DE AR VICIADO Não há prescrições particulares para esta situação. 1.5.2.7 CONDUTA DE EVACUAÇÃO DE PRODUTOS DE COMBUSTÃO SERVINDO

OUTRO(S) APARELHO(S) NO MESMO LOCAL Uma conduta em serviço pode ser utilizada como conduta de evacuação de ar viciado pelos produtos de combustão de aparelhos não ligados situados no mesmo local na condição de simultaneamente: • a secção da conduta não ser inferior a 100 cm2; • a base de um dos dispositivos anti-retorno de tiragem dos aparelhos ligados estar situada a

pelo menos 1,8 m acima do pavimento do local. Se nenhum dispositivo anti-retorno de tiragem responder à condição precedente, a conduta que serve o(s) aparelho(s) ligado(s) pode ainda servir se: • for calorifugada, tratando-se de uma conduta adequada exterior, especialmente construída; • for munida de um orifício suplementar, com uma secção livre de 50 cm2, situada abaixo da

conduta de ligação. A aresta superior deste orifício deve estar a, pelo menos, 5 cm dessa conduta de ligação e a sua aresta inferior a, no mínimo, 2.1 m acima do nível do pavimento local (Figura 1.4.10).

Fig. 1.4.10


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1.5.2.8 ABERTURA NA PARTE SUPERIOR DE UMA PAREDE EXTERIOR EXISTENTE NO LOCAL

Neste caso, deverão ser verificados os seguintes pontos: • as aberturas deverão perfazer uma secção livre de 150 cm2, excepto em compartimentos

onde os únicos aparelhos não ligados sejam um termoacumulador, um secador ou uma máquina de lavar, onde este valor é reduzido para 100 cm2;

• os orifícios fixos com secção constante de 150 cm2 podem ser substituídos por orifícios de

secção regulável entre 100 e 200 cm2; • os orifícios devem ser abertos para o exterior através da parede na parte alta dos

compartimentos. A base dos orifícios devem ficar situadas a pelo menos 2 m do pavimento; • os orifícios devem ficar dispostos de modo que nenhum elemento móvel da construção os

possa obstruir; • os orifícios devem ser protegidos por grelhas ou deflectores colocados nas partes exterior e

interior.

1.5.3 EXTRACÇÃO MECÂNICA Nos edifícios em que tiver sido previsto um sistema de extracção mecânica dos produtos de combustão em chaminés colectivas, o Projectista deverá ainda ter em conta o seguinte: • o extractor mecânico só pode ser instalado a jusante de qualquer local habitável e de

qualquer orifício de admissão de ar ou de produtos de combustão na conduta ventilada; • a paragem intempestiva dos meios mecânicos de extracção (por exemplo por corte de

alimentação eléctrica ou avaria) deverá repercutir-se na paragem automática de todos os aparelhos a gás ligados à(s) chaminé(s) onde a extracção foi interrompida. Para tal, deverão ser apenas instalados aparelhos a gás que sejam dotados de sistema de segurança incorporado, accionado por termostato na evacuação dos produtos de combustão;(esquentadores e caldeiras).

No que diz respeito à instalação de sistemas de extracção de ar viciado do tipo turbina helicoidal ou equivalente na parte alta das paredes exteriores de um local de consumo, tal só é possível em compartimentos onde não exista qualquer aparelho ligado a uma chaminé (fogões e placas).


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CAPÍTULO 6

INSPECÇÕES, ENSAIOS E COLOCAÇÃO EM SERVIÇO

1.6 INTRODUÇÃO RODUÇÃO A legislação que regula as Inspecções e Ensaios das instalações de gás são o Dec. Lei n.º 521/99, a Portaria n.º 362/2000 e a Portaria n.º 361/98,. A legislação que regula as Inspecções e Ensaios das instalações de gás são o Dec. Lei n.º 521/99, a Portaria n.º 362/2000 e a Portaria n.º 361/98,. • O Decreto-Lei n.º 521/99, de 10 de Dezembro, prevê a adopção de mecanismos para

assegurar a comprovação da conformidade dos projectos e da respectiva execução, bem como os procedimentos para a realização de inspecções regulares às instalações de gás, conferindo especial relevância ao papel das entidades inspectoras;

• O Decreto-Lei n.º 521/99, de 10 de Dezembro, prevê a adopção de mecanismos para assegurar a comprovação da conformidade dos projectos e da respectiva execução, bem como os procedimentos para a realização de inspecções regulares às instalações de gás, conferindo especial relevância ao papel das entidades inspectoras;

• A Portaria n.º 362/2000, de 20 de Junho, visa estabelecer os procedimentos aplicáveis às

inspecções das instalações e das redes e ramais de gás, bem como proceder à aprovação do estatuto das entidades inspectoras.

• A Portaria n.º 362/2000, de 20 de Junho, visa estabelecer os procedimentos aplicáveis às inspecções das instalações e das redes e ramais de gás, bem como proceder à aprovação do estatuto das entidades inspectoras.

• A Portaria n.º 361/98, de 26 de Junho, refere, nos seus Art.ºs 63.º, 64.º e 65.º, os

procedimentos para a realização dos ensaios. • A Portaria n.º 361/98, de 26 de Junho, refere, nos seus Art.ºs 63.º, 64.º e 65.º, os

procedimentos para a realização dos ensaios. Nas secções seguintes, pretende-se detalhar as várias etapas e procedimentos hoje implementados, no âmbito do quadro legal atrás referido. Nas secções seguintes, pretende-se detalhar as várias etapas e procedimentos hoje implementados, no âmbito do quadro legal atrás referido. 1.6.1 PEDIDOS DE INSPECÇÃO 1.6.1 PEDIDOS DE INSPECÇÃO De acordo com a Portaria n.º 362/2000, os pedidos de inspecção são feitos a solicitação da empresa instaladora, do proprietário ou dos utentes e pressupõem a existência de uma instalação de gás nas seguintes condições:

De acordo com a Portaria n.º 362/2000, os pedidos de inspecção são feitos a solicitação da empresa instaladora, do proprietário ou dos utentes e pressupõem a existência de uma instalação de gás nas seguintes condições: • executada em estrita observância de um projecto analisado por uma entidade inspectora• executada em estrita observância de um projecto analisado por uma entidade inspectora

reconhecida para o efeito pela Direcção-Geral de Energia, das regras da arte, da legislação vigente, dos documentos técnicos aplicáveis e das recomendações da empresa distribuidora;

• instalação completamente executada, com todos os equipamentos instalados (válvulas,

reguladores, caixas, eléctrodo de terra, etc.) e com estanquicidade comprovada em ensaio feito pelos técnicos da empresa instaladora na presença de um representante da entidade inspectora, nos moldes descritos na Portaria n.º 361/98, Capítulo VI.

Uma vez que nesta fase os contadores ainda não estão montados, a instalação deverá estar devidamente tamponada imediatamente a montante e a jusante do local destinado a cada contador.

1.6.2 REALIZAÇÃO DAS INSPECÇÕES As inspecções das instalações de gás devem ser realizadas pelas entidades inspectoras reconhecidas para o efeito pela Direcção-Geral de Energia que deverão, obrigatoriamente, verificar: a) O cumprimento do projecto da instalação de gás e, subsidiariamente, dos regulamentos e procedimentos técnicos aplicáveis;


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b) Os termos de responsabilidade exigíveis nos termos da legislação aplicável;

c) A estanquidade das instalações, a existência, o posicionamento, a acessibilidade, o funcionamento e a estanquidade dos dispositivos de corte e dos reguladores de pressão, com ou sem segurança incluída; d) A protecção anti-corrosiva, no caso das tubagens à vista e o isolamento térmico das tubagens; e) A natureza dos materiais no âmbito da sua classificação de resistência ao fogo e a localização e tipo de iluminação do s locais sensíveis devido à eventual existência de fugas de gás; f) O funcionamento e a lubrificação dos dispositivos de corte; g) O livre escape das descargas de gás, caso exista, o valor das pressões a jusante, com ou sem consumo de gás, os reguladores de pressão e os limitadores de pressão ou caudal; h) A ventilação, a limpeza, a iluminação, os avisos de informação e o estado dos materiais utilizados nos locais técnicos; i) A limpeza das redes de ventilação, na base e no topo das caldeiras e a purga da drenagem inferior das colunas montantes; j) A ventilação, a limpeza, a iluminação, os avisos de informação e os materiais de construção das caixas dos contadores; k) O funcionamento dos contadores; l) O estado, o prazo de validade, a estanquidade, o comprimento das ligações dos aparelhos a gás e a acessibilidade dos respectivos dispositivos de corte; m) A estabilidade das chamas dos aparelhos a gás, incluindo o retorno, o descolamento, as pontas amarelas e o caudal máximo; n) A ventilação dos locais e a exaustão dos produtos de combustão. Se na inspecção forem detectadas anomalias que colidam com a legislação vigente, será a entidade inspeccionada notificada das correcções a introduzir, não sendo emitido o respectivo certificado de inspecção até que as mesmas sejam executadas e verificadas. Se as anomalias forem caracterizadas como defeitos críticos (ver Art.º 10.º da Portaria 362/2000), a entidade inspectora deve notificar o promotor da inspecção para que a sua eliminação seja imediata, bem como comunicar à entidade distribuidora para cessar o fornecimento de gás enquanto as mesmas não forem solucionadas. Se as anomalias forem caracterizadas como defeitos não críticos, a entidade inspectora deve notificar o promotor da inspecção para, dentro do prazo máximo de três meses, proceder à sua correcção, após a qual deve realizar nova inspecção. As intervenções de correcção das anomalias devem ser realizadas, em todos os casos, por uma entidade instaladora ou montadora credenciada pela DGE. Se não forem detectadas " não conformidades " em nenhuma das fases da vistoria, esta completar-se-á com a execução do ensaio de estanquicidade. No final e após a comprovação da estanquicidade da instalação, a empresa instaladora emitirá o certificado de inspecção, conforme o Art.º 14.º da Portaria 362/2000. MANUAL TÉCNICO DE REDES DE GÁS Versão digital 2003 TOTALINSPE, proibida a reprodução total ou parcial deste documento.

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1.6.3 ENSAIOS A EXECUTAR Dado que o Art.º 63.º da Portaria n.º 361/98 estipula que os ensaios de resistência mecânica só terão lugar no caso de troços cuja pressão de serviço seja superior a 0,4 bar, valor acima do máximo preconizado para instalações de gás ( a menos que se trate do abastecimento de equipamentos especiais que requeiram pressões de funcionamento elevadas ), optou-se por apenas se descrever o procedimento para os ensaios de estanquicidade. Sempre que necessário, os ensaios de resistência mecânica deverão ser executados nos moldes previstos no Art.º 64.º da Portaria n.º 361/98. 1.6.4 ENSAIO DE ESTANQUIDADE Durante o ensaio de estanquicidade deverão ser observados os seguintes pontos: • Fluido de ensaio: ar comprimido, azoto ou o gás que vai ser abastecido. A utilização de

azoto ou de ar obriga à purga da instalação no final do ensaio; • Faseamento do ensaio: o ensaio de estanquicidade deverá ser desdobrado em duas fases,

correspondentes respectivamente aos troços a montante e a jusante do contador; • Pressão de ensaio: 1,5 vezes a pressão de serviço, com um mínimo de 1 bar, excepto a

jusante do último andar de regulação em que a pressão de ensaio deve ser de 150 mbar; • Pesquisa de fugas: deverá utilizar-se solução espumífera, sendo interdita a utilização de

chamas; • Manómetros: deverão ser do tipo Bourdon, ter divisões de 5 mbar e possuir certificado

válido como sendo de incerteza máxima de 0,5 %: • Período mínimo de ensaio: 15 minutos durante a vistoria (recomenda-se contudo que o

ensaio particular da empresa instaladora seja feito durante um período mais dilatado de tempo, idealmente, 6 horas);

• Período de condicionamento: recomenda-se que o primeiro registo de pressão só ocorra ao

fim de 10 minutos após a pressurização do sistema; • Correcção do efeito da variação de temperatura: no caso de ensaios prolongados, com

diferenças de temperatura importantes entre o início e o final do ensaio, proceder-se-á à correcção dos valores de pressão, de acordo com a seguinte expressão:

P2 = [ ( P1 + 1,01325 ) × T + 273T + 273

2

1 ] − 1,01325

com: P1: leitura de pressão relativa no instante 1, em bar; P2: leitura de pressão relativa no instante 2, em bar; T1: temperatura no instante 1, em ºC; T2: temperatura no instante 2, em ºC; MANUAL TÉCNICO DE REDES DE GÁS Versão digital 2003 TOTALINSPE, proibida a reprodução total ou parcial deste documento.

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1.6.5 LIGAÇÃO DE RAMAL E COLOCAÇÃO EM SERVIÇO Uma vez concluída a inspecção à instalação, de acordo com o Art.º 12.º do Dec. Lei n.º 521/99 e do Art.º 5.º da Portaria n.º 362/2000, a empresa distribuidora só pode iniciar o abastecimento quando na posse do termo de responsabilidade da entidade instaladora e depois da entidade inspectora ter procedido a uma inspecção das partes visíveis, aos ensaios de estanquicidade da instalação, verificação das condições de ventilação e evacuação dos produtos de combustão, por forma a garantir a regular utilização do gás em condições de segurança. Se forem detectados defeitos no decurso da inspecção que antecede o início do abastecimento, a entidade distribuidora deverá notificar o proprietário de modo que este tome as medidas necessárias à correcção das anomalias e solicite novamente a intervenção da entidade inspectora. Se não forem encontradas não conformidades com a legislação e as normas aplicáveis, a entidade inspectora deve emitir o certificado de inspecção conforme o modelo respectivo, anexo ao Estatuto das Entidades Inspectoras.


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M Ó D U L O II

CAPÍTULO 1

GENERALIDADES 2 REDES DE TRANSPORTE 2.1 GENERALIDADES A necessidade de transportar energia surge a partir do momento em que é necessário ligar-se o local de produção da energia aos centros de consumo. Entende-se por energia a electricidade, o petróleo, o gás, o carvão, o álcool, a lenha, etc.. Por detrás deste conceito simplista, existem factores complexos que são determinantes do tipo de transporte a ser adoptado. O potencial da reserva e a capacidade de produção de energia são condicionantes primordiais do abastecimento, enquanto que a capacidade de absorção dessa energia por parte do mercado consumidor é o factor mais relevante do lado da procura. A existência ou não de infra-estruturas para a distribuição da energia produzida aos consumidores e a necessidade de se construir ou ampliar essas infra-estruturas também influenciam a determinação da solução de transporte mais apropriado para cada caso. A produção e a procura são, portanto, os dois factores mais importantes para o dimensionamento do transporte. No entanto, qualquer deles não pode ser calculado de forma determinística, pois estão sujeitos a variações que podem ser previsíveis ou não. Assim, por dependerem de cálculos probabilísticos, os projectos de dimensionamento de transporte de energia poderão estar ocasionalmente super ou sub-dimensionados. Este problema pode ser solucionado através da escolha de um modelo energético adequado ou de programas de utilização racional da energia ou, ainda, por meio da aplicação de tarifas diferenciadas segundo o tipo de energia empregado, os volumes consumidos, os horários e/ou as estações do ano, etc.. Devido à importância dos investimentos procura-se operar as instalações de transporte o mais próximo possível da sua capacidade máxima, impondo uma rigidez de utilização independente das variações, sazonais ou outras, de consumo. O transporte do Gás Natural apresenta certas peculiaridades por se tratar de uma forma de energia tanto primária, quando utilizado, por exemplo, como matéria prima para a indústria petroquímica ou de fertilizantes ou como redutor siderúrgico, como secundária, quando empregado como combustível. O transporte do gás por meio de gasodutos é hoje amplamente difundido nos países industrializados, constituindo verdadeiras artérias que transportam um considerável volume de energia. Um projecto de transporte de gás caracteriza-se pelos altos investimentos iniciais que só se justificam com um longo período de amortização e uma utilização plena das instalações, o que provoca uma certa rigidez nas condições de operação do sistema. É neste ponto que as estimativas da procura se tornam de importância capital para o dimensionamento do projecto. Estudos de mercado podem ser conduzidos de diversas


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maneiras, mas é muito difícil conseguir abranger todo o universo dos potenciais consumidores, o que limita a confiabilidade dos resultados. No caso de previsões de consumo a médio e a longo prazos, o risco ainda é maior e cresce com os períodos mais longos visto basearem-se, geralmente, em premissas subjectivas cuja ocorrência possui um certo grau de incertezas. No caso de um projecto específico de dimensionamento de um gasoduto para abastecer um determinado mercado, a escolha do diâmetro do tubo em detrimento de outro pode vir a influenciar de forma decisiva a rentabilidade do projecto. De qualquer modo, as instalações de transporte e de distribuição de gás devem ser estudadas cuidadosamente de forma a fornecer o gás em boas condições de utilização. Pretende-se, assim, que cada utilizador possa dispor, em qualquer momento, sob uma pressão constante, de um gás que apresente, em permanência, as mesmas qualidades que possibilitam uma boa combustão. Todo o problema de transporte e de distribuição poderá ter diversas soluções mas a que mais influencia a decisão a adoptar é sempre a solução económica. É, pois, esta solução que se deve procurar no plano teórico a fim de se poder aproximar, na medida do possível, à solução ideal para a adopção definitiva de um projecto. O transporte de Gás Natural pode ser efectuado de três modos distintos: Fase gasosa - por gasodutos ou em reservatórios pressurizados; Fase líquida - em reservatórios criogénicos (temperatura de -162º C) dispostos em navios metaneiros, comboios ou camiões; Gás transformado - entrando na composição de um outro produto (fertilizantes, metanol, etc.).


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CAPÍTULO 2

CONCEPÇÃO 2.2 CONCEPÇÃO 2.2.1 INTRODUÇÃO No presente capítulo pretende-se proceder a uma análise detalhada da morfologia dos gasodutos de transporte de gás mais comuns. Assim, nos projectos de redes de transporte deverão constar: • Memória Descritiva e Justificativa • Peças Desenhadas • Posto de Redução e Medida (PRM); • Especificações Técnicas de Construção; 2.2.2 TRAÇADO DO GASODUTO O traçado de um gasoduto é definido a partir de uma análise de mapas e plantas para se determinar o traçado julgado óptimo. Ter-se-á em conta as disponibilidades dos terrenos, a redução de atravessamentos de rios e de passagem de outros obstáculos, a localização das estações de compressão se forem necessárias e, principalmente, a importância relativa dos mercados potenciais de gás. Os troços a considerar deverão ser o mais rectilíneos possível, o que do ponto de vista hidráulico, é o traçado mais económico. Um reconhecimento prévio dos terrenos permite levantar as características reais dos rios, estradas, etc., o que possibilita desenhar vários traçados alternativos e o correspondente estudo em função da natureza das regiões. A proximidade de construções não oferece nenhum perigo se for respeitada uma distância suficiente entre os gasodutos e os obstáculos de forma a que se possam executar as tarefas de manutenção ou reparação. Em resumo, o conhecimento da localização dos ponto de produção/emissão e de consumo conduz à definição de um ou vários traçados que permitiram conhecer, entre outros, o comprimento dos diversos troços e os tipos de terreno para a avaliação dos custos de colocação. Na definição do traçado de um gasoduto deverão ser adoptados os seguintes enunciados: - Evitar, tanto quanto possível, a passagem em zonas urbanas ou urbanizáveis; - Evitar, sempre que possível, a passagem ao longo das estradas movimentadas ou de previsível desenvolvimento; - Evitar a passagem em terrenos arborizados ou de difícil escavabilidade;


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- Privilegiar a passagem em terrenos rurais. O traçado do gasoduto deve ser representado cartograficamente, em escala adequada com a indicação:

a) Do seu posicionamento em projecção horizontal, mencionando a profundidade de enterramento;

b) Das características da tubagem, designadamente quanto a diâmetro e material;

c) Dos acessórios, nomeadamente válvulas e juntas e outros, e da respectiva

localização;

d) De eventuais pormenores relativos a obras especiais. 2.2.3 REGIMES DE PRESSÕES DE DISTRIBUIÇÃO Segundo a Portaria n.º 390/94 de 17 de Junho, os gasodutos de transporte devem ser dimensionadas para funcionarem com gás natural e todas as tubagens, acessórios e válvulas devem ser previstos para pressões de serviço superiores a 4 bar. Relativamente às pressões de serviço, devem ser considerados os seguintes escalões: 1.º Escalão − pressão de serviço superior a 20 bar; 2.º Escalão − pressão de serviço igual ou inferior a 20 bar e superior a 4 bar. ; NOTA: As pressões referidas no texto, sem qualquer outra indicação, são pressões relativas. 2.2.4 MATERIAIS

Todos os componentes de um gasoduto de transporte de gás devem ser de aço e fabricados, ensaiados e controlados de acordo com as normas técnicas indicadas no Capítulo II da Portaria n.º 390/94.

2.2.4.1 TUBOS DE AÇO 1. Normalização Os tubos de aço a utilizar em instalações de gás podem ser com ou sem costura. Contudo, a utilização de tubos com costura implica a verificação das duas seguintes condições: • a qualidade do aço ser adequada à sua utilização em canalizações de gás, de acordo com

as normas técnicas aplicáveis: • as costuras dos tubos serem examinadas a 100% por um método de ensaio não destrutivo,

RX, ultra-sons ou electromagnético, tipo “Eddy Current Test”, exame este que terá de ser posterior ao ensaio de pressão interior, não sendo admissíveis defeitos de soldadura.

A Portaria n.º 361/98 estipula que os tubos de aço sejam conforme a Norma Portuguesa EN 10208-1 ou outra tecnicamente equivalente.


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Listam-se, de seguida, outras normas aplicáveis: ANSI B 2.1: Pipe threads (except Dryseal). ANSI B 16.5: Steel pipe flanges and flanged fittings. ANSI B 16.9: Wrought steel butt - Welding fittings. API 5L: Specification for line pipe. API 6D: Specification for steel gate, plug, ball and check valves for pipelines service. API STD 1104: Standard for welding pipelines and related facilitie 2.2.5 CLASSIFICAÇÃO DOS LOCAIS PARA IMPLANTAÇÃO DAS TUBAGENS Em matéria de segurança, os locais para a implantação das tubagens são classificadas em quatro categorias, definidas tendo em atenção, entre outros factores: a) A densidade da população; b) A natureza, importância e fim a que se destinam as edificações, construções e obras de arte existentes; c) A intensidade dos tráfegos ferroviário e rodoviário. As categorias 1 e 2 correspondem a regiões desérticas ou montanhosas, pastagens, terras de cultivo, zonas rurais, zonas na proximidade de aglomerações e, em geral, a todas as localizações não compreendidas nas categorias 3 e 4. Os índices de densidade de edifícios por 10 km é obtido a partir da média aritmética dos 10 índices de densidade de edifícios por quilómetro. Para se obter a densidade de edifícios por quilómetro, apenas são contabilizáveis os imóveis susceptíveis de serem ocupados por pessoas, situados no interior de uma faixa de terreno com 0,4 km de largura para cada lado do eixo do traçado da tubagem projectada e 1 km de comprimento. Pela categoria 1 são abrangidos os locais nos quais a densidade de edifícios por 10 km seja inferior a 8 e a densidade de edifícios por quilómetro inferior a 13. Incluem-se na categoria 2 os locais em que a densidade de edifícios por 10 km seja igual ou superior a 8 e a densidade de edifícios por quilómetro seja igual ou superior a 13. A categoria 3 corresponde a zonas residenciais ou comerciais, nos casos em que as edificações ocupem, pelo menos, 10% das parcelas de terreno adjacentes à rua ou à faixa segundo a qual se desenvolve o gasoduto, desde que a altura dos referidos edifícios não exceda três pisos acima do nível do solo. A categoria 4 integra as zonas nas quais se verifiquem cumulativamente as seguintes condições:

a) Predominância de edifícios de quatro ou mais pisos acima do nível do solo;

b) Tráfego intenso;

c) Existência, no subsolo, de numerosas instalações, nomeadamente canalizações e cabos eléctricos.

Só é permitida a implantação de gasodutos nos locais de categoria 4 desde que as suas pressões de serviço não ultrapassem 20 bar. MANUAL TÉCNICO DE REDES DE GÁS Versão digital 2003 TOTALINSPE, proibida a reprodução total ou parcial deste documento.

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CAPÍTULO 3

DIMENSIONAMENTO

2.3 DIMENSIONAMENTO

Nos cálculos de uma rede distinguem-se:

− Os cálculos físicos (ou análise) que têm por fim determinar os diâmetros e a perdas de carga nos nós depois de conhecidos e situados geograficamente os débitos necessários, numa rede existente numa determinada situação ou comportando diversos projectos de reforço ou num projecto de rede nova. − Os cálculos económicos que consistem em determinar os diâmetros das canalizações correspondentes à solução mais económica para o estabelecimento de uma rede nova ou o reforço de uma rede existente. Quaisquer que sejam os cálculos que se tenham de efectuar numa rede de transporte ou de distribuição, é necessário conhecer: − As perdas de carga máximas; − Os débitos e a sua localização geográfica; − Os diâmetros dos tubos utilizáveis. A partir da definição das características de um gasoduto para transporte de gás como anteriormente se referiu, estão encontradas as condições para se elaborar o cálculo físico para o seu dimensionamento, compreendendo as seguintes etapas: - Cálculo das quantidades de gás a transportar desde a origem até ao terminal - O seu quantitativo é determinado conforme se descreveu nas previsões de consumo; - Cálculo das características físico-químicas do produto a transportar - Considera-se a sua composição volumétrica percentual e as características dos seus componentes:

Elemento Composição A B C

Volume (%) a b c Peso molecular MA MB MC Temperatura crítica (ºK) TCA TCB TCC Pressão crítica (kgf/cm2) PCA PCB PCC Viscosidade dinâmica (µ) µA µB µC

Outras características: - Pressão média do gás (Pm); - Factor de compressibilidade (Z); - Peso molecular (M); MANUAL TÉCNICO DE REDES DE GÁS Versão digital 2003 TOTALINSPE, proibida a reprodução total ou parcial deste documento.

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- Peso específico à temperatura do transporte (γ); - Viscosidade cinemática à temperatura do transporte. - Cálculo da pressão média do gás - é diferença de pressão entre a pressão à origem e a pressão final. Representa a pressão constante que se deve manter na canalização para levar o gás de P1 a P2. Para a sua determinação utiliza-se normalmente a média ponderada, dada por:

Pm = 23[(P1 + P2) - 1 2

1 2

P - PP + P

]

em que P1 e P2 são pressões absolutas, expressos em bar. - Cálculo do factor de compressibilidade - Para a determinação deste factor, variável em função da pressão e temperatura, é necessário calcular os valores da pressão e temperaturas reduzidas:

Temperatura reduzida = Temperatura de calculoTemperatura critica

A temperatura crítica de um gás composto de vários componentes será dada por :

TC = a TCA + b TCB + c TCC

Temperaturas e pressões críticas de alguns gases

Gás Fórmula Peso molecular Temperatura crítica Pressão crítica

Metano CH4 16,042 190,77 47,3234 Etileno C2H4 28,052 282,90 52,1745 Etano C2H6 30,068 305,27 49,7982 Propano C3H8 44,094 369,81 43,4074 Butano C4H10 58,12 425,01 38,7179 Pentano C5H12 72,146 469,62 34,4151 Exano C6H14 86,172 507,72 30,9138 Eptano C7H16 100,198 540,01 27,9041 Azoto N2 28,016 125,88 34,5909 Anidrido carbónico CO2 44,010 304,11 75,4390 Hidrogénio H2 2,016 33,11 13,2176 Vapor de água H2O 18,016 647,11 225,40

Do mesmo modo:

Pressão reduzida = Pressao de calculoPressao critica

sendo a pressão crítica para este gás:

PC = a PCA + b PCB + c PCC A partir do conhecimento da temperatura e pressão críticas, o factor de compressibilidade pode ser determinado pelas seguintes fórmulas: MANUAL TÉCNICO DE REDES DE GÁS Versão digital 2003 TOTALINSPE, proibida a reprodução total ou parcial deste documento.

80

1.ª - Á temperatura ordinária e para P ≤ 70 bar:

Z = 1 - P500

2.ª - Para os patamares compreendidos entre 70 e 110 bar:

Z = α P − 2ε sendo para um gás natural de pressão crítica igual a 47,5 bar:

α = 1,81 e ε = 0,089 3.ª - Uma outra fórmula que dá uma boa aproximação para P < 60 bar:

Z = 11 + J(t) P

P sendo pressões absolutas, expressas em bar, J(t) × 103 tomando os valores 2,65, 2,04 e 1,65 para t = 0º C, 15º C e 30º C, respectivamente.. - Cálculo do peso molecular - Conhecida a composição do gás, o peso molecular é determinado por:

M = a MA + b MB + c MC - Cálculo do peso específico à temperatura de transporte - Conhecida a temperatura de transporte do gás, o peso específico nestas condições é dado por:

γ = γo × 1Z1

× PP

1

o × T

To

1

sendo γo = peso específico do gás nas condições normais, Z1 = 1 Po = P1 = 1 atmosfera = 1,033 kgf/cm2 To = 273 ºK T1 = Temperatura do gás. - Cálculo da viscosidade cinemática - A viscosidade dinâmica é dada por:

µ = a µA + b µB + c µC

e a viscosidade cinemática, nas condições do problema, por:

ν = µγ

em que: ν = viscosidade cinemática em St (stokes); µ = viscosidade dinâmica em cPo (centiPoises); γ = peso específico do gás em kgf/cm2.


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- Cálculo do diâmetro do tubo ( primeira aproximação) - Da fórmula da determinação da velocidade, calcula-se o diâmetro:

D2 = 354 Q Z

P Vm

m

× ××

em que: D - Diâmetro interior do tubo em mm; Q - Caudal a transportar em m3[n]/h; Zm - Factor de compressibilidade médio em cps; V - Velocidade do gás em m/s (aconselha-se utilizar 5 a 15 m/s). - Cálculo da rugosidade relativa - A rugosidade relativa é determinada por:

εD

O valor de ε é definido de acordo com a natureza dos aços a utilizar e situa-se no intervalo dos tubos de aço comercial e soldado. Normalmente, ε toma o valor de 0,0046 cm. Conhecida a rugosidade relativa, procede-se à escolha do tipo de tubo de aço a utilizar de acordo com a norma EN-10208-1 ou outra tecnicamente equivalente, definido pelo limite elástico e pela tensão de rotura. A relação entre o limite elástico e a resistência à rotura do metal dos tubos não deve exceder 0,85 ( Art.º 11.º da Portaria N.º 390/94 de 17 de Junho). - Cálculo do Número de Reynolds (Re) - O seu valor é determinado por:

Re = 354 × QoD × ν

em que: Q - Caudal em m3(n)/h; D - Diâmetro interior em m; νo - Viscosidade cinemática nas condições do projecto em cSt. - Cálculo do coeficiente de atrito (f) - Este coeficiente é calculado pela fórmula empírica de Colebrook:

1 1f

= -2 log [ ε3,7 D

+ 2,51

R e f]

Na prática, o coeficiente f é determinado pelo Ábaco de Moody. - Cálculo das perdas de carga - Existem diversas fórmulas para a determinação das diferenças de pressão entre dois pontos, quer em baixas quer em médias pressões. Normalmente, as médias e altas pressões entre dois pontos obtêm-se pela diferença quadrática das pressões absolutas iniciais e finais, podendo ser encontrada, entre outras, por:


82

P12 - = 5,42 . 10P2

2 3 . Q

DS2

5. f . L . γ . Tm . Zm

em que: P1 - Pressão absoluta inicial em bar; P2 - Pressão absoluta final em bar; Qs - Caudal standard em m3/h a 15º C e 1 atmosfera; D - Diâmetro interior em mm; f - Coeficiente de atrito; γ - Peso específico à temperatura do gás; Tm - Temperatura de transporte; Zm - Factor médio de compressibilidade. L - Comprimento da tubagem em km.

Qs = Qo . HH

o

1.

TT

s

o.

ZZ

s

o

Qo - Valor conhecido; Ho = H1 = 1 atmosfera; Ts = 273 + 15 = 288 ºK; To = 273 ºK; Zs = Zo = 1.

d = Peso especifico do gas1,293

- Cálculo de estações intermédias - Os parâmetros determinantes da estrutura de uma rede de transporte são o diâmetro de cada troço, o número e localização das estações de recompressão e as pressões de aspiração e de recompressão de cada uma delas. Para que esta estrutura seja a mais económica, demonstra-se que ela deve satisfazer as condições necessárias seguintes: 1.ª Todos os troços têm o mesmo diâmetro; 2.ª Todas as estações de recompressão, sem excepção, comprimem o gás, qualquer que seja o caudal, à pressão máxima de serviço admitida para as canalizações. 3.ª Todas as estações de recompressão são equidistantes, pelo que a pressão de aspiração e a taxa de recompressão são as mesmas para todas as estações. Conhecida a perda de carga, determinada como acima se referiu, dois casos podem acontecer: 1.º A perda de carga quadrática de cálculo (encontrada) é menor do que P - P ; 1

222

2.º A perda de carga quadrática de cálculo (encontrada) é maior do que P - P . 1

222

Neste último caso ter-se-á de considerar a colocação de uma ou mais estações de compressão intermédias. Para isso, dever-se-á proceder da seguinte forma:

- Determinar a perda de carga quilométrica: j = Perda de carga de calculoL

kgf / cmkm

2


83

- Determinação da distância entre a estação intermédia e o terminal: j × Le = P - P , donde 12

22

Le = P - P

j12

22

km

A estação intermédia situa-se a L - Le. A perda de carga total será, portanto: ∆P2

Total = Perda de carga de cálculo = ( - ). P12 P2

2

Se a perda de carga de cálculo > ( - ) é necessário prever mais do que uma estação intermédia, pois a pressão final é dada por:

P12 P2

2

P2 = P Perda de carga de calculo12 −

Que, nestas condições, é uma impossibilidade.

Se considerarmos duas estações intermédias, a 1.ª ficará situada a L - L

2e km da origem e a

2.ª à mesma distância L - L

2e da 1.ª e a Le do terminal.

Assim, teremos:

P12 - P = 2

2 L - L2

e × j

donde

P2 = P L - L

2 j ( )e12 − ×

ou seja, a pressão de aspiração das estações. Após a determinação do número de estações de recompressão e os valores da pressão de aspiração, dever-se-á fazer a comprovação do valor da velocidade através da fórmula:

V m/s = Qs . P . T Z

3600 . S . H . T . Zo m m

M o

.

o

em que: Qs - Caudal standard (15º C, 760 mmHg) em m3/h; Po - Pressão atmosférica = 1,033 kg/cm2; Tm - Temperatura absoluta do transporte do gás = 273 + Temperatura de transporte º C; Zm - Factor de compressibilidade à pressão média do gás; S - Secção do tubo em m2; PM - Pressão média do gás em kg/cm2; To - Temperatura absoluta de referência: 273 + 15º C = 288º K; Zo - Factor de compressibilidade a 1,033 kg/cm2 = 1.


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- Determinação da altura adiabática - A relação existente entre as pressões de entrada e de saída do compressor e a carga ou altura adiabática (sem troca de calor com o exterior) provocada por este é dada por:

Had = RM

. Z1 . T1 . K

K 1−[( P

P2

1)

K-1K _

1] donde Had - Altura adiabática necessária em m; R - Constante dos gases = 848; M - Peso molecular do gás; Z1 - Factor de compressibilidade na aspiração; T1 - Temperatura absoluta do transporte do gás = 273 + Temperatura de transporte º C

K = CC

P

v;

- Determinação da potência da estação - A potência necessária para a compressão do gás, calcula-se pela expressão:

P = Q . . H

75 . 3600 . ad

ad

γη

em que: P - Potência absorvida em cv; Q - Caudal em Nm3/h; γ - Peso específico do gás em kg/Nm3; Had - Altura adiabática requerida em m; ηad - Rendimento adiabático = 0,75. - Determinação da potência eléctrica a instalar - A potência eléctrica a instalar é dada pela relação entre a potência da estação e o rendimento da máquina motriz. O rendimento da máquina varia entre 85 e 90% . Normalmente considera-se o valor médio de 0,88. Para se reduzir Cv em KW dever-se-á ter em conta que 1 Cv = 0,736 KW. A espessura do tubo calcula-se pela fórmula definida no n.º 1 do Artigo 24.º da Portaria 390/94 de 17 de Junho:

e = P D2 E F - P

×× ×

sendo: e = Espessura nominal da parede dos tubos, expressa em milímetros; P = Pressão de cálculo, expressa em bar; D = Diâmetro exterior nominal dos tubos, expresso em milímetros; E = Limite elástico mínimo do metal fixado nas especificações dos tubos, expresso em newtons por milímetro quadrado. F = Factor de segurança correspondente à categoria do local de implantação das tubagens (Ver Artigos 26.º, 27.º, 28.º e 29.º da Portaria 390/94 de 17 de Junho).


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CAPÍTULO 4

COLOCAÇÃO EM OBRA

2.4 COLOCAÇÃO EM OBRA 2.4.1 INTRODUÇÃO Pretende este capítulo compilar um conjunto de preceitos técnicos que constituam um auxiliar para o Projectista durante a fase de elaboração do projecto assim como para os técnicos executantes, durante a fase de colocação em obra. De qualquer modo, na execução dos gasodutos de transporte de gás deverão ser adoptadas todas as disposições da Portaria n.º 390/94, “Regulamento Técnico Relativo ao Projecto, Construção, Exploração e Manutenção de Gasodutos de Transporte de Gases Combustíveis”. 2.4.2 INSTALAÇÃO DAS TUBAGENS NO SUBSOLO

De acordo com os Art.º n.ºs 32.º, 33.º, 34.º, 35.º, 36.º e 37.º da Portaria n.º 390/94 a instalação das tubagens no subsolo devem cumprir os seguintes preceitos:

1. As tubagens devem assentar uniformemente sobre o fundo da vala e serem acondicionadas com os materiais adequados, por forma a ser evitada a deterioração quer dos tubos quer dos seus revestimentos.

2. Sempre que a natureza do terreno possa ser considerada agressiva para a tubagem,

deve ser instalada sobre uma camada de areia doce ou material equivalente, uniformemente distribuído no fundo da vala, com uma espessura mínima de 0,1 m.

3. A tubagem deve, ainda, ficar completamente envolvida com o material referido no

número anterior, mantendo-se, em todas as direcções, a espessura mínima aí indicada.

4. Os revestimentos das tubagens devem ser inteiramente reparados ou completados, no

caso de terem sido danificados ou estarem incompletos.

5. Os troços da tubagem, ao serem colocados nas valas, devem ser obturados com tampões provisórios, a retirar quando da sua interligação, ocasião em que se verificará da inexistência de corpos estranhos no seu interior.

2.4.3 PROFUNDIDADE

1. A profundidade normal de implantação das tubagens, determinada pela distância entre

a geratriz superior da tubagem e o nível do solo, deve ser pelo menos de 0,8 m, tendo-se em consideração as características dos terrenos.

2. A profundidade mínima de implantação das tubagens sob as vias férreas e as estradas

de grande circulação deve ser de 1 m, sendo as mesmas, em tais casos, protegidas com uma manga de protecção de resistência adequada aos esforços a que vai ser submetida, em toda a extensão da travessia.

3. Em casos especiais, devidamente justificados, pode a profundidade mínima das

tubagens ser reduzida, desde que estas não colidam com outras tubagens e fiquem protegidas em termos adequados contra cargas excessivas, nomeadamente com uma


86

manga de protecção de modo a garantir condições de segurança equivalentes às de um enterramento normal.

2.4.4 TUBAGENS NA VIZINHANÇA DE OUTRAS INSTALAÇÕES SUBTERRÂNEAS As distâncias mínimas entre o gasoduto e as outras instalações enterradas preconizadas pela Portaria nº 390/94, Art.ºs 33.º e 34.º, são as que se esquematizam nas duas figuras que se seguem.

Fig. 2.4.1 Distâncias mínimas em percursos paralelos

No caso de percursos paralelos entre tubagens de gás e outras canalizações preexistentes destinadas a outros fins, nomeadamente cabos eléctricos e telefónicos, águas ou esgotos, a distância entre as duas superfícies externas deve ser quer em percursos paralelos quer nos cruzamentos, superior a 0,80 m.

Fig. 2.4.2

Distâncias mínimas em cruzamentos A distância entre as geratrizes das tubagens de gás e as de quaisquer outras, quer em percursos paralelos quer nos cruzamentos, não pode ser inferior a 0,80 m.


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Este valor deve ser aumentado por forma a serem obviados os riscos decorrentes da execução de quaisquer trabalhos de uma instalação sobre a outra que se encontre na sua proximidade. Quando não for possível respeitar esta distância mínima, a tubagem de gás deve ser instalada no interior de uma manga de protecção, prolongada, para ambos os lados do ponto de maior proximidade, de um mínimo de:

a) 1 m, quando a tubagem do gás se situa a um nível superior aos das outras canalizações; b) 3 m, quando a tubagem do gás se situa a um nível inferior

aos das outras tubagens.

Devem ser evitados os cruzamentos sobre componentes susceptíveis de intervenções mais frequentes ou que requeiram a utilização de equipamentos de manutenção especialmente volumosos. Para a travessia de obstáculos hidrográficos, pântanos, terras inundáveis, terrenos de fraca consistência ou movediços, devem ser tomadas medidas especiais adequadas a assegurar a estabilidade da tubagem no nível fixado, impedindo-a, quando for caso disso, de subir para a superfície do solo ou flutuar. De igual modo devem ser adoptadas as adequadas medidas em caso de se verificarem eventuais vibrações provocadas pelas estações de compressão, nos troços de tubagem a montante e a jusante da s mesmas. Nas travessias das vias férreas, cursos de água ou estradas, devem as tubagens ser instaladas com uma manga de protecção de resistência adequada aos esforços a que vai ser submetida, em toda a extensão de travessia. O espaço anelar entre a tubagem e a manga envolvente deverá ser convenientemente ventilado de modo a que eventuais fugas de gás sejam conduzidas até aos extremos da manga, os quais devem descarregar essas fugas por forma a não constituírem perigo.

2.4.5 PERFIL-TIPO DAS VALAS Na figura seguinte representa-se o perfil-tipo das valas para tubagens de gás.

Fig. 2.4.3

Perfil-tipo do enchimento


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O enchimento da vala acima da camada de areia doce ou material equivalente pode ser feito com os materiais disponíveis da escavação, isentos de elementos que constituam eventual perigo para a tubagem ou para o seu revestimento, quando existir. 2.4.6 LIGAÇÕES DAS TUBAGEM 2.4.6.1 S0LDURA As soldaduras dos tubos devem ser executadas em conformidade com procedimentos certificados por soldadores devidamente qualificados, nos termos do Art.º 10.º do Anexo I ao Dec. Lei n.º 263/89, de 17 de Agosto.

Os procedimentos de soldadura, o controlo visual, os ensaios destrutivos e não destrutivos relativos à qualidade das soldaduras devem satisfazer os requisitos das normas aplicáveis, tais como:

A Norma Portuguesa EN 10208-1 ou outra tecnicamente equivalente. Listam-se, de seguida, outras normas aplicáveis: ANSI B 16.5: Steel pipe flanges and flanged fittings. ANSI B 16.9: Wrought steel butt - Welding fittings. API 5L: Specification for line pipe. API 6D: Specification for steel gate, plug, ball and check valves for pipelines service. API std 1104: Standard for welding pipelines and related facilities. As soldaduras devem ser controladas a 100%, por exames radiográficos ou por outros meios não destrutivos, com interpretação dos resultados feita por um técnico certificado. O metal de adição a usar nas soldaduras deve corresponder às características do aço dos tubos a soldar.

A ligação dos diversos elementos constituintes do gasoduto, designadamente tubos, acessórios de ligação e dispositivos diversos, deve ser realizada, no decorrer da construção, por meio de soldadura eléctrica topo a topo, quando se trate de tubagem enterrada.

As soldaduras topo a topo devem ser executadas com os topos dos tubos devidamente chanfrados.

Os tubos de aço com costura longitudinal ou helicoidal devem ser ligados entre si por forma que as respectivas soldaduras fiquem desfasadas.


89

CAPÍTULO 5

ENSAIOS, COLOCAÇÃO EM SERVIÇO E INSPECÇÕES

2.5 ENSAIOS Em matéria de Ensaios, a Portaria n.º 390/94, de 17 de Junho, estipula as condições de execução dos ensaios. 2.5.1 DISPOSIÇÕES GERAIS Antes de entrarem em serviço, devem as tubagens ser submetidas aos ensaios de resistência mecânica e de estanquidade em todo o seu comprimento, de uma só vez ou por troços, depois de adoptadas as adequadas precauções tendentes à garantia da segurança de pessoas e bens.

ser submetidas aos ensaios de resistência mecânica e de estanquidade em todo o seu comprimento, de uma só vez ou por troços, depois de adoptadas as adequadas precauções tendentes à garantia da segurança de pessoas e bens.

Os ensaios dos troços de tubagem a colocar dentro de mangas de protecção devem ser feitos separadamente, com o tubo fora destas, antes da montagem no local. Os ensaios dos troços de tubagem a colocar dentro de mangas de protecção devem ser feitos separadamente, com o tubo fora destas, antes da montagem no local.

Estas verificações não dispensam o ensaio final do conjunto da rede. Estas verificações não dispensam o ensaio final do conjunto da rede.

2.5.2 EXECUÇÃO DOS ENSAIOS 2.5.2 EXECUÇÃO DOS ENSAIOS Deve proceder-se à medição contínua das pressões e temperaturas durante todo o ensaio, com o auxílio de aparelhos registadores e de um indicador de pressão calibrado, para as leituras inicial e final.

Deve proceder-se à medição contínua das pressões e temperaturas durante todo o ensaio, com o auxílio de aparelhos registadores e de um indicador de pressão calibrado, para as leituras inicial e final.

Os valores das pressões devem ser corrigidos tendo em conta variações das temperaturas, do fluido utilizado no ensaio, da parede do tubo, do terreno ou do ambiente. Os valores das pressões devem ser corrigidos tendo em conta variações das temperaturas, do fluido utilizado no ensaio, da parede do tubo, do terreno ou do ambiente.

O ensaio propriamente dito só deve começar após ter sido atingido o equilíbrio de temperaturas o que exige um período de condicionamento prévio, O ensaio propriamente dito só deve começar após ter sido atingido o equilíbrio de temperaturas o que exige um período de condicionamento prévio,

Os instrumentos de medida devem dispor de certificado de calibração válido e ter a precisão de 0,5%. Os instrumentos de medida devem dispor de certificado de calibração válido e ter a precisão de 0,5%.

2.5.3 PROVA DE RESISTÊNCIA MECÂNICA 2.5.3 PROVA DE RESISTÊNCIA MECÂNICA A prova de resistência mecânica deve ser efectuada de acordo com as condições referidas no quadro seguinte: A prova de resistência mecânica deve ser efectuada de acordo com as condições referidas no quadro seguinte:

Categoria do local Categoria do local

Fluido utilizado Fluido utilizado

Pressão de ensaio Pressão de ensaio

no ensaio Mínima

Máxima

1………....................... Água ................. 1,1 p.s.m. p.e.f.

2................................. Água ................. 1,25 p.s.m. p.e.f.

3................................. Água ................. 1,4 p.s.m. p.e.f.

4........................ Água ................. 1,4 p.s.m. p.e.f.


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Sendo:

p. e. f. = pressão de ensaio de fábrica;

p.s.m. = pressão de serviço máxima.

Salvo decisão em contrário do técnico responsável pela inspecção e certificação, as condições constantes do quadro anterior relativas às categorias 3 e 4 não terão aplicação nos seguintes casos:

a) Se no momento da realização do ensaio de resistência, a temperatura do solo à profundidade da tubagem for inferior ou igual a 0º C ou puder baixar até esse nível do fim do ensaio ou ainda se não se dispuser de água em quantidade e qualidade convenientes;

b) Se o relevo da zona atravessada for de forma a obrigar a um seccionamento excessivo da tubagem para se poder efectuar o ensaio hidráulico.

Nos casos referidos nas alíneas anteriores, a prova de resistência será efectuada com ar a uma pressão igual ao produto de 1,1 pela pressão de serviço máxima.

Os ensaios de resistência terão a duração mínima de seis horas, à pressão máxima de ensaio.

2.5.4 ENSAIOS DE ESTANQUIDADE No caso em que o ensaio tenha sido efectuado com água, o ensaio de estanquidade deve ser feito com ar ou com gás.

O ensaio de estanquidade pode também ser realizado com água, devendo, neste caso, a pressão situar-se entre os limites fixados para os ensaios de resistência mecânica efectuados com água, para a categoria do local de implementação correspondente, de acordo com o quadro da prova de resistência mecânica.

Se o ensaio de resistência for feito com ar ou com gás, o ensaio de estanquidade deve ser feito com o mesmo fluido à pressão de serviço máxima.

Os ensaios de estanquidade devem ter a duração mínima de seis horas, depois de estabilizada a temperatura do fluido.

2.5.5 RELATÓRIOS DOS ENSAIOS Deve ser elaborado um relatório de cada ensaio, da rede ou de qualquer dos seus troços, do qual constem as seguintes indicações:

a) Referência dos troços ensaiados;

b) Data, hora e duração do ensaio;

c) Valores das temperaturas verificadas no fluído durante o ensaio;

d) Valores da pressão inicial e final do ensaio;

e) Conclusões;

f) Observações particulares.


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Os relatórios devem ser elaborados por uma entidade inspectora devidamente reconhecidos. 2.5.2 COLOCAÇÃO EM SERVIÇO 2.5.2.1 DISPOSIÇÕES GERAIS As concessionárias devem elaborar procedimentos de garantia de segurança relativos a aspectos de operação, manutenção, inspecção e controlo dos gasodutos. As concessionárias devem dispor de meios humanos, técnicos e materiais que lhes permitam assegurar o cumprimento do disposto no parágrafo anterior e intervir com a necessária rapidez e eficácia. As tubagens só podem entrar em serviço depois de efectuados, com bons resultados, os ensaios de resistência e de estanquidade. Na vizinhança das tubagens não podem realizar-se trabalhos susceptíveis de as afectar, directa ou indirectamente, sem que sejam tomadas as precauções consideradas suficientes pela concessionária. Em caso de desacordo entre o autor dos trabalhos e a concessionária, o diferendo será submetido ao parecer da Direcção-Geral de Energia. A concessionária deve dispor de, pelo menos, um serviço de atendimento permanente para receber informações, quer do seu pessoal quer de estranhos, relativas a eventuais anomalias nas tubagens. A concessionária deve comunicar as ocorrências de relevo ao serviço nacional de protecção civil, sem prejuízo do contacto directo com as autoridades locais e os bombeiros para tomada de medidas imediatas. Deve ser impedido o acesso de estranhos à concessionária a troços visíveis dos gasodutos. Quando se usarem vedações para este efeito, devem as mesmas ter, pelo menos, 1,8 m de altura. 2.5.2.2 INTRODUÇÃO DO GÁS A introdução do gás combustível nas tubagens deve ser feita de modo a evitar-se a formação de misturas ar-gás. Para assegurar a separação dos dois fluidos deve ser feita a introdução prévia de um tampão de azoto ou de equipamento de limpeza e inspecção (pig). 2.5.3 INSPECÇÃO A inspecção dos gasodutos deve ser de dois tipos: a) A que tem por objectivo a detecção de danos causados por terceiros − tipo A − a qual pode

ser efectuada por meios aéreos, veículos terrestres ou a pé. b) A que tem por objectivo a detecção de possíveis anomalias − tipo B − a qual deve ser feita

a pé.


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O processo utilizado para a detecção de fugas deve garantir a necessária eficácia. Os intervalos máximos entre inspecções ou controlos consecutivos devem ser os referidos no quadro que se segue, salvo o disposto nos parágrafos seguintes:

Categoria 1 e 2 3 4

da localização Tipo A ...................... Meio ano Meio ano Meio ano Tipo B ...................... Dois anos Um ano Um ano Fugas ...................... Seis anos Quatro anos Quatro anos

Nos troços submersos e aéreos os intervalos entre inspecções e detecção de fugas ficam ao critério das concessionárias, não podendo, porém, exceder três anos. A inspecção da operacionalidade e a detecção de fugas nas válvulas do gasoduto ficam sujeitas aos intervalos máximos da inspecção tipo B. As instalações de protecção catódica devem ser controladas com a periodicidade preconizada com o seu fabricante. O funcionamento dos principais dispositivos de corte deve ser verificado periodicamente.


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M Ó D U L O III

CAPÍTULO 1

GENERALIDADES

3 REDES DE DISTRIBUIÇÃO 3.1 GENERALIDADES Chama-se rede de distribuição de gás ao conjunto de canalizações, equipamentos e acessórios utilizados para o abastecimento de gás aos consumidores a partir de um posto emissor ou terminal de uma conduta de transporte. Estas condutas encontram-se situadas no subsolo das vias públicas. Uma rede de distribuição é, pois, constituída: - pelas canalizações e acessórios; - pelos postos de redução de pressão; - pelos ramais de alimentação aos consumidores. As redes de distribuição propriamente ditas podem ser classificadas, segundo a pressão de serviço, nas seguintes categorias: - Categoria B.P. (baixa pressão): redes que funcionam a pressões sensivelmente próximas das pressões relativas necessárias à entrada dos aparelhos de utilização. O seu valor não ultrapassa os 50 mbar; - Categoria M.P.A. ( média pressão A): redes funcionando a pressões compreendidas entre 50 e 400 mbar, fornecendo gás às redes de baixa pressão (aos clientes) por intermédio de redutores de pressão; - Categoria M.P.B. (média pressão B): redes funcionando a pressões compreendidas entre 0,4 e 4 bar, fornecendo gás às redes de pressão inferior ou directamente a grandes consumidores por intermédio de redutores de pressão; - Categoria M.P.C. (média pressão C): redes funcionando a pressões superiores a 4 bar (geralmente pressões compreendidas entre 4 e 19 bar), fornecendo gás às redes de pressões inferiores e a consumidores importantes por intermédio de redutores de pressão. Segundo a sua estrutura, as redes de distribuição podem ser classificadas em: - Redes Primárias ou Redes de Repartição: As condutas são alimentadas pela rede de transporte a partir de um ou vários postos de emissão. São destinadas a abastecerem as redes a jusante por intermédio de postos de redução e concebidas para funcionarem a uma pressão superior a 4 bar e para assegurarem grandes trânsitos de gás. Estas redes são designadas, no vocabulário gasista, por redes MPC. Estas redes podem ser: - em antena; - em malha fechada com um único ponto de emissão - em malha ou em antena com vários pontos de emissão.


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O limite a montante de uma rede primária é a saída do posto ou postos de emissão da rede de transporte que alimenta ou alimentam esta rede. O limite a jusante situa-se nos postos ou estações de redução que servem as redes secundárias ou terciárias ou ainda um consumidor importante (normalmente industrial). - Redes secundárias: Estas redes são alimentadas por um ou vários postos redutores de pressão, assegurando o gás de trânsito nos nós de onde partem as canalizações a jusante. Estas canalizações podem, também, fornecer gás às instalações de clientes, tendo, portanto, a dupla função de transporte e de distribuição do gás. São normalmente malhadas e em M.P.B. São, portanto, limitadas a montante pelas estações ou postos de redução da rede primária e a jusante pelos postos de redução para as pressões da rede terciária. - Redes terciárias: As condutas destas redes servem apenas para alimentarem os utilizadores. Elas têm origem nos nós da rede secundária. São normalmente em B.P. e nunca são malhadas. Estas redes são limitadas a montante pelos postos de redução da rede secundária e a jusante pelas tomadas de ramais dos consumidores. O quadro seguinte indica a gama de pressões utilizadas para cada tipo de rede.

Classificação Pressão Redes MP C 4 bar < P ≤ 19,2 bar ( * ) Primárias MP B 0,4 bar < P ≤ 4 bar Secundárias MP A 50 mbar < P ≤ 0,4 bar

Terciárias BP P ≤ 50 mbar

( * ) Pode em certos casos atingir 25 bar.


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CAPÍTULO 2

CONCEPÇÃO

3.2 CONCEPÇÃO 3.2.1 INTRODUÇÃO No presente capítulo pretende-se proceder a uma análise detalhada da morfologia das redes de distribuição de gás mais comuns. Assim, nos projectos de redes de distribuição deverão constar: • Local da instalação; • Tipo de gás com que a instalação será abastecida inicialmente e posteriormente; • Traçado da rede em planta com a localização das válvulas; • Regimes de pressão; • Materiais a utilizar; • Condições para a ligação dos ramais. 3.2.2 TRAÇADO DA REDE O traçado da rede deve ser representado cartograficamente, em escala adequada com a indicação: a) Do seu posicionamento em projecção horizontal, mencionando a profundidade de enterramento;

b) Das características da tubagem, designadamente quanto a diâmetro e material; c) Dos acessórios, nomeadamente válvulas e juntas dielétricas e da respectiva posição; d) De eventuais pormenores relativos a obras especiais. 3.2.3 REGIMES DE PRESSÕES DE DISTRIBUIÇÃO Segundo a Portaria n.º 386/94, as redes de distribuição devem ser dimensionadas para funcionarem com gás natural e todas as tubagens, acessórios e válvulas devem ser previstos para a pressão de serviço máxima de 4 bar. NOTA: As pressões referidas no texto, sem qualquer outra indicação, são pressões relativas.


96

3.2.4 MATERIAIS

Todos os componentes de uma rede de distribuição devem ser fabricados com materiais que garantam condições de funcionamento e segurança adequadas à sua utilização e que obedeçam aos requisitos das normas aplicáveis

Devem ser tidas em conta as solicitações mecânicas possíveis e os efeitos químicos, internos e externos, sempre que haja ligação de tubagens de diferentes materiais. Os materiais admitidos para a execução das redes de distribuição são:

a) Tubos de aço, conforme a norma EN -10208-1 ou de outra tecnicamente equivalente

b) Tubos de cobre, conforme a norma NP EN-1057 ou de outra tecnicamente

equivalente;

c) Tubos de polietileno, conforme ISO 4437 ou de outra tecnicamente equivalente. Os tubos a utilizar em troços enterrados de instalações de gás devem ser exclusivamente obtidos a partir de polímeros de base com as seguintes propriedades:

• massa volúmica superior a 935 kg/m3, determinada em conformidade com a ISO R 1183 e preparada de acordo com a ISO 1872;

• índice de fluidez compreendido entre 0.4 e 0.8 g/10 min, determinado em conformidade

com a ISO 1133, condição 5 à temperatura de 190º C, com a carga de 5 kg.

• O composto de base é de cor preta com riscas de sinalização longitudinais de cor amarela, sendo utilizado o mesmo tipo de polímero.

3.2.6 SECCIONAMENTO DAS TUBAGENS As redes de distribuição de gás devem possuir dispositivos de corte, designadamente nas derivações importantes, por forma a permitir isolar grupos de 200 consumidores ou troços de tubagem de comprimento não superior a 2 km. Devem ser instalados órgãos de seccionamento:

a) Em tubagens apoiadas em pontes, nos acessos a estas; b) No atravessamentos de linhas rodoviárias e ferroviárias, a montante e a jusante do

atravessamento;

c) Na entrada e saída dos equipamentos de redução de pressão, a uma distância compreendida entre 5 m e 10 m.


97

3.2.6 LIGAÇÃO DA REDE DE DISTRIBUIÇÃO ÀS INSTALAÇÕES A forma como é tradicionalmente estabelecida a ligação de cada edifício à rede de Distribuição de Média Pressão para o caso das instalações abastecidas pelas redes de Gás Natural ou transitoriamente com propano canalizado, está exemplificado na figura seguinte.

Fig. 3.2.1

O Ramal de Alimentação (1) , parte integrante da Rede de Distribuição e, como tal, executado pela Empresa Distribuidora, conduz o gás até à instalação que, de acordo com o estipulado no Art.º 3.º da Portaria 361/98, tem início na Válvula de Corte Geral, localizada no interior da caixa de entrada.


98

CAPÍTULO 3

DIMENSIONAMENTO

3.3 DIMENSIONAMENTO

3.3.1 INTRODUÇÃO

O dimensionamento das tubagens num projecto de rede de distribuição de gás é uma matéria que não encerra qualquer complexidade teórica. No entanto, para o cálculo dos caudais de simultaneidade, recomenda-se a utilização do método proposto pela Association Technique de L'Industrie du Gaz en France, exposto no "Manuel pour le Transport et la Distribution du Gaz", evitando-se, assim, resultados muitas vezes díspares e contraditórios pelo facto de serem métodos empíricos e adaptados às necessidades de cada país. Optou-se por tratar esta matéria com a seguinte sequência:

1. Princípios fundamentais para o dimensionamento (formulário para o cálculo dos caudais a imputar aos vários equipamentos de queima, caudais de simultaneidade, perdas de pressão devido ao escoamento, variações de pressão devido à altitude, velocidades de escoamento, etc.);

2. Algoritmo-base para o dimensionamento (aplicado na elaboração de uma folha de cálculo, método normalmente utilizado pelos projectistas para o dimensionamento);

PRINCÍPIOS FUNDAMENTAIS PARA DIMENSIONAMENTO

Calcular uma rede de distribuição consiste, essencialmente, em determinar as pressões, os débitos e os diâmetros das condutas para uma dada estrutura, existente ou a criar, e definir, o mais correcto possível, as condições de alimentação e de consumo.

O dimensionamento de uma instalação de gás consiste, portanto, em escolher o(s) diâmetro(s) dos vários troços de forma a que se respeitem os valores das perdas de pressão admissíveis e das velocidades máximas de escoamento, restrições que advêm de limitações das pressões de funcionamento das redes.

Para isso, ter-se-á de considerar a rede como um conjunto de pontos ou nós ligados entre eles por troços, o que irá definir a sua topologia.

3.3.2.1 DEFINIÇÃO DOS ELEMENTOS TOPOLÓGICOS DE UMA REDE

Um troço i, j é uma porção de canalização de diâmetro constante donde o gás apenas se pode escapar pelas duas extremidades i e j, apresentando uma pendente constante em relação ao plano horizontal. O troço pode não ser rectilíneo. O comprimento L e o diâmetro D constituem os dados geométricos de base para a determinação da perda de carga pela passagem de um caudal Q .

ij ij

ijPor convenção, considera-se i inferior a j e o troço orientado de i para j. Representa-se, normalmente, por: i → j. Chama-se nó de uma rede à extremidade de um troço. É, por exemplo, o ponto de encontro de várias canalizações, o ponto onde se verifica a mudança de diâmetro ou da pendente da canalização, os vértices de uma malha de uma rede malhada ou o ponto de ramificação de grandes consumos. Pode ser também um ponto de injecção do gás. Neste caso, designa-se por nó fonte e representa-se por p . iUma rede é um conjunto conexo de troços comportando pelo menos um nó fonte p . A conexão significa a possibilidade de se atingir todos os nós da rede partindo de um nó qualquer e seguindo os troços convenientemente escolhidos.

i


99

Uma malha é um contorno fechado de canalizações permitindo a circulação do débito de gás em dois sentidos.

Chama-se débito próprio de um troço à soma dos consumos máximos dos clientes servidos por este troço. Chama-se débito de trânsito ao caudal que passa no troço solicitado pelos consumidores a jusante. 3.3.2.2 ESCOLHA DO GÁS DE REFERÊNCIA PARA O DIMENSIONAMENTO

Redes em áreas concessionadas para a distribuição de Gás Natural mas transitoriamente abastecidas com Propano.

De acordo com a Portaria n.º 386/94, estas redes deverão ser dimensionadas para Gás Natural ( o que desde logo garante que ficam automaticamente dimensionadas para Propano, com o qual poderão ser abastecidas transitoriamente ).

Nas redes onde existam tubagens exclusivamente utilizadas para o abastecimento com propano poderão ser apenas dimensionadas para este tipo de gás.

3.3.2.3 PREVISÕES DE CONSUMOS

Como já foi referido para as redes de transporte, as quantidades de gás susceptíveis de serem fornecidas a bairros ou localidades, quer para consumo corrente quer para reforço, são a base do estudo técnico e económico de um projecto de transporte e de distribuição.

A emissão da quantidade de gás necessária para abastecer uma zona urbana determinada deve ser examinada sob três aspectos:

1.º - A emissão anual, de que depende, no fim de contas, o equilíbrio financeiro da exploração;

2.º - A emissão diária, à qual devem estar adaptadas as instalações de produção e de transporte, assim como as reservas gasométricas.

3.º - A emissão horária, que irá servir para o cálculo das redes de distribuição e de repartição assim como para a determinação das características dos compressores para garantirem a pressão exigida. Este valor intervém igualmente no dimensionamento das condutas de transporte.

As emissões diárias e horárias podem assim intervir no equilíbrio financeiro quando são parâmetros no contrato de fornecimento de gás.

As emissões de uma exploração são a soma:

a) dos consumos propriamente ditos que se classificarão, tendo em conta as diferentes durações de utilização, em:

− Consumos domésticos:

• uso e cozinha e águas quentes;

• uso de aquecimento.

− Consumos comerciais:

• usos comerciais;

• aquecimento de locais.

b) das perdas que são devidas às fugas técnicas na rede e nos ramais e aos erros de contagem e diversos.


100

Os consumos e as emissões são susceptíveis de modulações que se podem precisar com a ajuda das seguintes grandezas, chamadas “durações de utilização”

Para os consumos:

− Número de dias de utilização por ano: dc

dc = Consumo anualConsumo do dia de maior consumo

= CC

a

d

− Número de horas de utilização por ano: Hc

Hc = Consumo anualConsumo da hora de maior consumo no dia de maior consumo

= CC

a

h

− Número de horas de utilização por dia: hc

hc = Consumo do dia de maior consumoConsumo da hora de maior consumo no dia de maior consumo

= CC

d

h

Tem-se, por definição: Hc = hc × dc

Para as emissões:

As mesmas definições que para os consumos, substituindo a palavra consumo por emissão.

Tem-se, assim: He = he × de.

Para as previsões das emissões anuais considera-se, em geral, o ano médio definido pelo número médio de graus-dia calculado tendo em conta um grande número de anos.

3.3.2.4 CÁLCULO DAS EMISSÕES ANUAIS

− Consumo doméstico sem aquecimento:

De uma maneira geral, o consumo depende essencialmente:

− Da “importância dos apartamentos” a qual depende, por sua vez, do número de pessoas que lá habitam.

O quadro seguinte dá os consumos em ano médio por tipo de alojamento, expressos em termias.

Tipo de Alojamento T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8

N.º de Ocupantes 2 3 4 5 6 7 8 9

Fogão 900 1 200 1 380 1 500 1 620 1 740 1 860 1 980

Água quente 1 200 1 500 1 800 1 980 2 150 2 280 2 400 2 580

TOTAL 2 100 2 700 3 180 3 480 3 770 4 020 4 260 4 560


101

Se não se conhece o tipo de alojamento, pode-se admitir que o consumo médio por consumidor corresponde à média entre dois alojamento do tipo T3 e T4.

− Da “noção da utilização”, pois, para um apartamento de luxo os valores do quadro deverão ser multiplicados por um coeficiente de utilização superior a 1, sobretudo para a água quente.

− Da “noção da ocupação”, pois, para uma ocupação não sazonal, os valores precedentes podem ser multiplicados por um coeficiente de ocupação inferior a 1.

− Consumos de aquecimento doméstico

O consumo em ano médio para o aquecimento doméstico é o produto do gradiente do consumo do apartamento pelo número de graus-dia em ano médio.

O gradiente é o aumento médio das necessidades diárias por grau-dia suplementar.

O gradiente de consumo, expresso em termias, por tipo de apartamento, é dado pelo quadro seguinte:

Tipo de alojamento T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8

Vivendas………………… − − 11 1 2 1 3,50 15 16,5 18

ApaApartamento em imóvel colectivo: Aquecimento individual…. Aquecimento colectivo…..

2 2,3

3 3,5

4 4,6

5 5,7

6 6,9

7 8

8 9,2

9 10,5

O consumo anual para aquecimento doméstico é a soma dos consumos individuais.

Se não se conhece em detalhe a composição do conjunto, mas apenas a proporção das vivendas e dos apartamentos em imóveis colectivos, adoptar-se-á a média entre T3 e T4 e os valores indicados na parte inferior do quadro precedente, isto é, consumo de 4,5 termias por grau-dia e por apartamento aquecido individualmente, 11,5 por vivenda e 5,2 por um apartamento aquecido colectivamente.

Se alguns apartamentos não forem utilizados de maneira contínua, convém aplicar a estes consumos um coeficiente de ocupação inferior a 1.

As emissões anuais serão, portanto, a soma:

− Dos consumos domésticos sendo uma parte dos C.S.P.F.;

− Dos consumos não domésticos com parte dos C.S.P.F.

− Das perdas, que se decompõem em duas categorias:

• Fugas propriamente ditas chamadas fugas técnicas;

• erros de contagem, que provêm da precisão dos aparelhos e das variações da

temperatura de contagem.

Os erros de contagem são proporcionais às emissões e são da ordem dos 1,5 a 3% destas.

Admite-se, sob reserva de confirmação, que o consumo diário é igual a 1

260 do consumo anual

médio afectado dos coeficientes de utilização.


102

3.3.2.5 CÁLCULO DAS EMISSÕES DIÁRIAS DE PONTA

Consumos sem aquecimento

Os consumos diários de ponta sem aquecimento, Cd, determinam-se a partir dos consumos anuais, Ca, afectado de um número de dias de uso, Dc, segundo a categoria de utilização.

Recordemos que: Dc = CC

a

d ou Cd =

Ca

cD

Na ausência de dados concretos, próprios da exploração considerada, pode-se admitir:

Dc = 260 dias para usos domésticos sem aquecimento;

Dc = 280 dias para usos comerciais;

Dc = 300 dias para usos industriais.

Consumos diários C.S.P.F.

Para se obterem estes consumos, considerando um risco de 2%, o número de dias de utilização anual é dado por:

Dc = Numero de graus - dia em ano medio∆Τ %2

Sendo ∆T 2% a diferença entre a temperatura no início do aquecimento, S, e a temperatura tri-horária mínima de risco 2% T:

∆T 2% = S - T

A soma dos consumos diários assim obtidos deverá ser majorada com a percentagem admitida para os erros de contagem. A emissão diária será obtida adicionando, ainda, as fugas técnicas

anuais dadas por 1

360da emissão.

3.3.2.6 CÁLCULO DAS EMISSÕES HORÁRIAS DE PONTA

Consumos sem aquecimento

Os consumos horários de ponta sem aquecimento, Ch, determinam-se a partir dos consumos diários de ponta, Cd:

Ch = C

hd

c

Segundo a utilização, hc está compreendido entre 8 e 12 horas. Na ausência de dados concretos pode-se utilizar 10 horas.

Para consumos industriais importantes torna-se necessário o conhecimento das condições de fornecimento de gás quer em consumo quer no tempo de utilização e, ainda, dos patamares de pressão.

Consumos C.S.P.F. MANUAL TÉCNICO DE REDES DE GÁS Versão digital 2003 TOTALINSPE, proibida a reprodução total ou parcial deste documento.

103

Admite-se, com um risco de 2%, uma duração de utilização de 18 horas.

A emissão horária de ponta é, pois, a soma dos consumos horários de ponta com a soma das perdas horárias correspondentes a este total.

Na determinação dos débitos a considerar no estudo de uma rede de distribuição existem diversas situações que poderão acontecer:

1ª. − A influência do aquecimento é fraca. Neste caso, é conveniente majorar o débito horário com um coeficiente superior a 1 para ter em conta o débito instantâneo. Normalmente aplica-se o coeficiente de 1,10.

2.ª − O número de consumidores domésticos é pequeno. (Algumas centenas ou mais de consumidores sem os usos comerciais e industriais).

Pode-se utilizar a expressão:

Ch = N (cd +cc) + 3 N (2cd + cc)

em que:

Ch = Consumo horário de ponta;

N = Número de consumidores;

cd = Consumo horário médio por consumidor para fogão e águas quentes;

cc = Consumo horário médio por consumidor para aquecimento doméstico;

com

cd = CN

d e cc = CN

c

em que

Cd = Consumo horário máximo por consumidor para cozinha e água quente;

Cc = Consumo horário máximo por consumidor para aquecimento.

N = Número de consumidores.

Cd e Cc obtêm-se dividindo os consumos diários por 10 e 18, respectivamente.

Se N for muito grande, o termo 3 N (2cd + cc) deixa de ser considerado.

3.ª − O número de consumidores é reduzido. (algumas dezenas de consumidores). Neste caso pode-se utilizar as relações:

a) Se o equipamento de gás de cada consumidor não é perfeitamente conhecido, utiliza-se:

Ch = Cmd + Cmc + (N - 1)(cd + cc) + 3 N 1− (2cd + cc)

Cmd = Consumo instantâneo máximo provável dos aparelhos de cozinha e água quente do

consumidor melhor equipado;

Cmc = Consumo instantâneo máximo provável dos aparelhos de aquecimento do consumidor

melhor equipado.


104

Se se conhece o número total dos aparelhos de queima por cada utilizador (fogão, água quente, aquecimento, etc.) pode-se aplicar a fórmula:

Ch = (A + B + 0,75 D)

com:

A = 20 termias/hora se existir um esquentador com 320 ou 380 militermias/minuto;

= 8 termias/hora nos outros casos;

B = 4 C 0,75;

C = n1 + n2 + 0,5 n3 + 1,5 n4 + 2 n5

em que:

n1 = Número de fogões;

n2 = Número de esquentadores de 125 mtermias/minuto;

n3 = Número de máquinas de lavar;

n4 = Número de esquentadores de 200 mtermias/minuto;

n5 = Número de esquentadores de 320 ou 380 mtermias/minuto;

D = Consumo nominal total dos aparelhos de aquecimento.

Nestas condições, para a determinação dos caudais dos diversos troços é normal aplicar a fórmula já referida para as redes de utilização, tendo em conta os mesmos coeficientes de simultaneidade.

3.3.2.7 CÁLCULO DAS PERDAS DE PRESSÃO DEVIDAS AO ESCOAMENTO DO GÁS

Conhecendo o valor da Pressão disponível à entrada de um troço de tubagem, o caudal máximo que circula nesse troço e o respectivo diâmetro interno é possível calcular o valor de Pressão no final desse troço através da fórmula de Renouard simplificada, válida para os casos em que Q / D < 150 e ℜ = Γ Q / D < 2 × 106 sendo ℜ o número de Reynolds e Γ dado pelo Quadro 3.3.

P - P = 48,6 dc L Q

D12

22 eq

1,82

4,82

× × ×

( 3 )

com:

P1 - Pressão absoluta inicial (bar);

P2 - Pressão absoluta final (bar);

Leq - Comprimento do troço acrescentado de 20 % para compensação das perdas

de carga localizadas (m);

dc - Densidade corrigida do gás, de acordo com o Quadro 3.3;

dr - Densidade relativa ao ar (adimensional);

Q - Caudal que circula no troço (m3/h);

D - Diâmetro interior da tubagem (mm).


105

Gás Natural Propano

dr 0,65 1,5 dc 0,62 1,16

Γ 22300 72000

NOTAS: A densidade corrigida é um valor que depende da densidade relativa do gás e da viscosidade cinemática sendo dada por :

dc = dr × 0,22ν

− 0,20

Γ é uma constante cujo valor depende do número de Reynolds (ℜ):

ℜ ρ=

V Dυ

nas condições de pressão e temperatura do escoamento. Se se considerar a viscosidade cinamática ν0 a 15º C e 1,01325 bar (em stokes, cm2/s):

ℜυ 0

=3 537

QD

QD

= Γ

3.3.3. REDES RAMIFICADAS (em antena)

Uma rede diz-se ramificada quando apenas comporta um único nó pi e qualquer nó lhe está ligado por uma única cadeia de troços. É o caso que se apresenta para pequenos aglomerados em que os edifícios se encontram escalonados ao longo de uma via principal e de algumas ruas adjacentes ou, ainda, para certos loteamentos.

Uma propriedade característica de uma rede ramificada ou em antena, corolário da sua definição, é que todo o caudal que passa pelo troço i →j é igual à soma dos caudais de todos os outros troços a jusante.

As redes ramificadas são constituídas por canalizações principais partindo do ponto de emissão e sobre as quais estão ligadas canalizações secundárias que, por sua vez, alimentam outras condutas.

Cada canalização principal tem o papel de “espinha dorsal” e constitui com as outras “espinhas” um sistema independente.

Um tal conjunto pode ser igualmente equiparado a uma árvore. O tronco e os ramos dão, com efeito, uma imagem bastante fiel de uma rede de distribuição ramificada.

Neste tipo de rede o sentido da corrente está sempre perfeitamente definido em qualquer troço da rede. Em caso de corte ou de obstrução acidental de uma canalização, toda a parte da rede situada a montante do ponto de corte ou da obstrução fica privada de gás.


106

Nos cálculos de uma rede distinguem-se:

− Os cálculos físicos (ou análise) que têm por fim determinar os diâmetros e a perdas de carga nos nós depois de conhecidos e situados geograficamente os débitos necessários, numa rede existente numa determinada situação ou comportando diversos projectos de reforço ou num projecto de rede nova.

− Os cálculos económicos que consistem em determinar os diâmetros das canalizações correspondentes à solução mais económica para o estabelecimento de uma rede nova ou o reforço de uma rede existente.

Quaisquer que sejam os cálculos que se tenham de efectuar numa rede de distribuição, é necessário conhecer:

− As perdas de carga máximas;

− Os débitos e a sua localização geográfica;

− Os diâmetros dos tubos utilizáveis.

Resumindo, o caminho a seguir para o estudo de um projecto de uma rede ou de elementos de uma rede é o seguinte:

− Elaboração de uma lista o mais completa possível dos consumidores domésticos, comerciais e industriais e das suas necessidades prováveis;

− Estabelecimento de um plano esquemático sobre o qual se fará figurar, à escala conveniente, o traçado das canalizações que constituirão a rede.

− Estimativa dos débitos de gás a prever em cada troço da canalização. É a operação fundamental e delicada sobre a qual convém ter muita atenção.

− Determinação dos diâmetros de modo a que o gás chegue sempre a uma pressão suficiente aos consumidores a abastecer.

3.3.3.1 PERDAS DE PRESSÃO MÁXIMAS ADMISSÍVEIS

As perdas de pressão nas redes de distribuição dependem essencialmente das pressões mínimas a assegurar nos redutores de entrada dos edifícios para que o seu funcionamento seja correcto.

No entanto, é normal considerar uma pressão mínima de 0,5 bar, o que conduz a perdas de carga quadráticas de, aproximadamente, 22 bar2.

Nos casos em que a pressão mínima difere de 0,5 bar , a perda de carga quadrática poder-se-á determinar pela expressão:

1,42eP 0,942

rP2eP −=−

em que:

Pe é a pressão absoluta de emissão;

Pr é a pressão absoluta à entrada dos redutores de edifício.

3.3.3.2 CÁLCULO DA VELOCIDADE DO GÁS NAS TUBAGENS

Para além da verificação das restrições tratadas em 3.2.1.7, a escolha do(s) diâmetro(s) das tubagens deverá ainda observar-se que a velocidade de escoamento do gás se deverá manter dentro dos seguintes limites:

• 15 m/s a 20m/s


107

Para o cálculo da velocidade, recomenda-se a seguinte expressão:

)mP 2D (Q 354 = v

×

×

com:

v - velocidade do gás (m/s);

Q - caudal do troço [m3 (st)/h];

D - diâmetro interno da tubagem (mm);

Pm - pressão absoluta média do gás no interior da tubagem (bar).

3.3.4.3 DIÂMETROS MÍNIMOS

Os diâmetros mínimos a adoptar nas tubagens de redes de distribuição varia conforme a zona concessionada.

Assim, na área de concessão da Setgás e da Lusitaniagàs o diâmetro mínimo, em polietileno, é de DN 63. Na área da Lisboagás, Tagusgás e Beiragás, o diâmetro mínimo é de DN 40, pelo que se deverá consultar a empresa distribuidora antes de se iniciar a elaboração de qualquer projecto.

3.3.3.4 ALGORITMO-BASE PARA O DIMENSIONAMENTO

1- Escolher o gás de referência para o dimensionamento, com base nas regras enunciadas em 3.2.1.;

2- Imputar a cada troço da instalação o respectivo caudal máximo de gás de referência, de acordo com as regras enunciadas nas secções 3.2.1; 3- Definir o Caminho Crítico do traçado da rede concebido de acordo com o ponto 3.2.2 (percurso que corresponde ao maior comprimento de tubagem); 4- Determinar o Comprimento Equivalente Máximo de toda a instalação de Média Pressão:

Leq L mcriticomax , ( )= ×1 2 5- Determinar o comprimento equivalente de cada troço:

L Leq real m= ×1 2, ( )

6- Determinar a Perda de Carga Quadrática Métrica:

( ) ( ) /m)(barLeq

1,013251,01325j 2

max

22 +−+=

1,53


108

Adopta-se 1,5 bar como a pressão mínima no ponto mais desfavorável da rede

7- Determinar o Diâmetro de Cálculo:

Dd Q

jmmcalculo

c=× ×48 6 1 82

4 82 ,( )

,,

8- Determinar o Diâmetro Interior Normalizado da tubagem de acordo com as

normas em vigor;

9- Calcular a Pressão Final de cada troço (PB):

P P Leq d QD

barB A cInt

= + − × × ×

−( , ) , , (

,

,1 01325 48 6 1 0132521 82

4 82 )

10- Determinar a Pressão Final Corrigida (PBc) de cada troço, considerando a perda de

carga devida à altura:

P Pd L

barBc Br Vertical= +

× − ×0 1293 11000

, ( )( )

11- Calcular a Perda de Carga (∆PTroço) do troço:

∆P = PA − PBc (bar)

12- Calcular a Perda de Carga Acumulada (∆PAcumuladal):

∆Pacumulada = ( Pressão Inicial − PBc ) × 1000 (mbar)

13- Calcular a Velocidade de Escoamento:

vQ

D Pm s

Int Media

=×

×354



109

onde

( ) ( ) P

P 1,01325 P 1,013252

(bar)P e P (bar)

MediaA Bc

A Bc

=+ + +

14- Verificar se a velocidade em cada troço é inferior a 15 m/s: Se tal não suceder, subir

um escalão no valor do diâmetro normalizado e regressar ao ponto 10.

DIMENSIONAMENTO:

Cálculos :Rede de Distribuição

0,75 Troço N S Q Comprimentos (m) Mat. Diâmetros (mm) Pressões (bar) δP VNó Inícial Nó Final (m³/ h) Real Equiv. Vert Calc. Int. Com. Inicial Final Fin.corr. (bar) (m/ s)

1 2 1,00 151,89 500,0 600,0 0 Pead 38,86 51,4 63 2,500 2,3611 2,3611 0,139 5,912 3 1,00 83,56 150,0 180,0 0 Pead 31,01 32,6 40 2,3611 2,2299 2,2299 0,270 8,413 4 1,00 69,81 100,0 120,0 0 Pead 28,98 32,6 40 2,2299 2,1649 2,1649 0,335 7,244 5 1,00 39,93 200,0 240,0 0 Pead 23,47 26,0 32 2,1649 2,0203 2,0203 0,480 6,735 Final 1,00 14,51 120,0 144,0 0 Pead 16,01 20,4 25 2,0203 1,9747 1,9747 0,525 4,10

2 6 1,00 68,33 200,0 240,0 0 Pead 30,72 32,6 40 2,3611 2,2400 2,2400 0,260 6,876 7 1,00 43,93 100,0 120,0 0 Pead 26,00 32,6 40 2,2400 2,2123 2,2123 0,288 4,527 8 1,00 41,54 250,0 300,0 0 Pead 25,46 26,0 32 2,2123 2,0195 2,0195 0,481 6,958 Final 1,00 30,97 100,0 120,0 0 Pead 22,79 26,0 32 2,0195 1,9725 1,9725 0,528 5,39

3.3.5 REDES MALHADAS (Método de Hardy-Cross)

O cálculo de redes malhadas de condutas de gás pode-se fazer de maneira precisa através de um método derivado do método de Hardy-Cross.

Fixando os débitos de gás que entram e saem dos diferentes pontos, a determinação das pressões reduz-se à solução de um sistema de equações do primeiro grau de número igual ao das malhas da rede.

Pode-se igualmente fixar as condições relativas às pressões conduzindo cada condição a uma equação e uma incógnita suplementares.

Assim, consegue-se determinar as possibilidades de débito da rede quando se dão os valores das pressões máxima e mínima.

O problema do cálculo das redes malhadas é um dos mais complexos entre os que se põem na distribuição dos fluidos em geral. Sabe-se, com efeito, que as perdas de carga e os débitos nos troços das diferentes malhas influenciam-se mutuamente e que se desconhece “a priori” o sentido da corrente em certos troços e, por conseguinte, a posição dos pontos neutros ( pontos onde o sentido de corrente se inverte ).

Há toda a vantagem que o cálculo seja o mais exacto possível, para que se dimensione bem e barato.

O único método que parece, à primeira vista, permitir tratar rigorosamente o problema, consiste em proceder por aproximações sucessivas. Mas chega-se assim a cálculos muito longos e fastidiosos, com muitas possibilidades de erros logo que a rede se torne complicada.

Métodos simplificados têm sido propostos afim de acelerarem o cálculo. O mais antigo é o da DESMALHAGEM, explicado muito claramente por Kowarski. Consiste em substituir a rede malhada por uma rede ramificada supondo que o débito de trânsito de um troço se reencontra


110

integralmente depois de um nó num ou vários troços. Não pode evidentemente, partir de hipóteses aproximativas.

Mais recentemente, M. Théveneau propôs um método gráfico que permite seguir a variação do débito de trânsito enviado para além duma malha ou de um grupo de malhas, em função da pressão à origem e dos débitos a assegurar. Este método implica o conhecimento do sentido do percurso em todos os troços e, por consequência, a posição dos pontos neutros. Admite, por outro lado, que é conhecido o coeficiente de perda de carga e é o mesmo para todos os troços, se bem que o coeficiente varia de maneira sensível com o número de Reynolds, isto é, a relação débito-diâmetro.

Os distribuidores de água empregam igualmente métodos de cálculo que derivam mais ou menos do proposto por Hardy-Cross e baseado na aplicação de duas leis análogas às leis de Kirchoff para redes eléctricas.

1. Em qualquer nó a soma dos débitos que entram e saem é nula;

2. Ao longo dum percurso fechado, a soma das perdas de carga é nula.

O método de Hardy-Cross, dito de “igualização de cargas”, consiste em, primeiro que tudo, dar aos débitos, nos diferentes troços, valores tais que se verifiquem a primeira lei e as condições do problema relativo aos consumos e ao fornecimento de fluido nos diferentes pontos.

Assim, considere-se a malha ABC da rede da figura anterior. À partida, as equações nos nós serão:

QA = Q1 + Q2

Q1 + Q3 = QB + Q5

Q2 = QC + Q3 + Q4

em valor absoluto.

Em seguida, toma-se sucessivamente cada malha da rede e junta-se um aumento de débito constante dQ, positivo ou negativo, em todos os troços desta malha (o que faz com que a primeira lei continue a verificar-se) de maneira a verificar-se a segunda lei.

O cálculo da correcção dQ é a seguinte:


111

Seja H a perda de carga simples ou quadrática ao longo de um troço, R a resistência desse troço (função do comprimento e do diâmetro) e Q o débito, tem-se:

H = R.f(Q)

sendo f(Q) geralmente da forma Qn com n vizinho de 2.

Se se adiciona uma correcção dQ aos débitos a perda de carga é aumentada de :

dH = H’dQ

Sendo H’ a derivada de H em relação a Q.

Se se fizer esta correcção para todos os troços duma malha, o aumento total da perda de carga é H’dQ. Antes da correcção, a perda de carga total ao longo da malha era de ΣH.

Para que a 2ª lei de Kirchoff seja satisfeita, é necessário que esta grandeza se torne nula depois da correcção:

Σ ΣH H+ ' dQ = 0 (1)

donde

dQ = − Q LD

2 2

2

25

Procede-se, assim , sucessivamente para todas as malhas da rede. Contudo, como estas malhas têm partes comuns que se influenciam mutuamente, o equilíbrio não é obtido senão depois de um certo número de operações sucessivas.

Consiste em considerar estas correcções como incógnitas que se calculam simultaneamente resolvendo um sistema de equações em vez de se calcular sucessivamente as correcções a adicionar aos débitos ao longo das diferentes malhas


112

Sejam x, y, z ... as correcções adicionais ao débito ao longo das malhas sucessivas, sendo os débitos e as correcções consideradas positivas se tiverem o sentido inverso ao dos ponteiros do relógio.

Para cada malha, escreve-se a equação (1), podendo a correcção dQ ter valores diferentes, segundo o troço considerado.

No que diz respeito à primeira malha, por exemplo, um troço que pertença unicamente a esta malha, será afectado da correcção x.

Para um troço comum à primeira e à segunda malha, o sentido positivo será diferente conforme se considera a primeira ou a segunda, a correcção será x - y. Para o mesmo troço considerado como parte integrante da segunda malha, a correcção será y - x, e assim sucessivamente.

Para n malhas têm-se, finalmente, um sistema de n equações do primeiro grau a n incógnitas, fácil de resolver, tanto mais que n não é muito grande. Geralmente chega-se a um equilíbrio satisfatório ao fim de uma ou duas operações.

Para calcular rapidamente as perdas de carga H pode-se utilizar a fórmula de Renouard simplificada que dá a perda de carga quadrática ∆P2 ou a perda de carga simples ∆P, segundo as fórmulas:

2bar DQ L cd 48,6

4,82

1,82×××=2P ∆

∆P = 23200 × dc × L × 4,82

1,82

DQ mbar

As derivadas H’ podem ser obtidas facilmente se relacionar as fórmulas anteriores com a seguinte expressão:

H R Q1,82=

e, por consequência,

H' 1,82 R Q0,82 1,82 HQ= =

A equação (1) escreve-se então:

H 1,82 HQ

dQ 0Σ Σ+ =

ou

Σ ΣHQ

dQ H1,82

= −

Este método permite resolver vários problemas dos quais destacamos:

− Determinar as possibilidades de exploração de uma rede para fazer face ao desenvolvimento dos consumos;

− Optimizar a repartição de uma emissão conhecida pelos pontos necessários. MANUAL TÉCNICO DE REDES DE GÁS Versão digital 2003 TOTALINSPE, proibida a reprodução total ou parcial deste documento.

113

3.3.4.1 EXEMPLO RESOLVIDO

Consideremos, por exemplo a rede apresentada na figura e que compreende 3 malhas e 10 troços, cujas características, comprimentos e diâmetros, são dados. A rede é alimentada pelos pontos A e E e há seis pontos de consumo B,C,D,F,G,H.

Conhecendo as emissões e os débitos de gás nos diferentes pontos, calcular as pressões nesses pontos.

Suponhamos, por exemplo, que a emissão total da rede seja de 50.000 m3/h repartidos como se seguem:

Emissão: Consumos:

A ... 30.000 B ... 11.000 F ... 7.000

E ... 20.000 C ... 8.000 G ... 8.000

50.000 D ... 10.000 H ... 6.000

Troço Comprimento Diâmetro Troço Comprimento Diâmetro (m) (mm) (m) (mm)

A B 4.000 500 F G 1.300 400

B C 1.000 400 G H 1.100 400

C D 1.200 400 F D 3.500 400

D E 2.000 500 B H 900 400

E F 3.000 500 A D 5.000 500

Admitamos que as emissões nos dois pontos A e E se repartem igualmente entre os dois ramos AD e AB por um lado e ED e EF por outro.

Admitamos, igualmente, que o débito ao longo de BC é nulo. Estas duas hipóteses são suficientes para se obter uma repartição aproximada do débito em todos os troços.


114

Resolução:

Atribuição dos caudais aos diversos troços de acordo com os dados:

Compri-

∆P2/Q

Malha Troço mento Diâme-tro

Caudal

Q ∆P2 x x - z

(m) (mm) (m3/h) Estudo Estudo Estudo

1 A D 5.000 500 15.000 0,5881 0,000039207

D C 1.200 400 8.000 0,1318 0,000016475

C B 1.000 400 0 0,0000 0

B A 4.000 500 -15.000 -0,4705 0,000031367

Σ = 0,2494 0,000070574 0,000016475

Y Y - z

Estudo Estudo Estudo

2 D E 2.000 500 -10.000 -0,1125 0,000011247

E F 3.000 500 10.000 0,1687 0,000016870

F D 3.500 400 -7.000 -0,3015 0,000043067

Σ = -0,2453 0,000028117 0,000043067

z z - y z – x

Estudo Estudo Estudo

3 D F 3.500 400 7.000 0,3015 0,000043067

F G 1.300 400 10.000 0,2143 0,000021431

G H 1.100 400 2.000 0,0097 0,000004845

H B 900 400 -4.000 -0,0280 0,000006999

B C 1.000 400 0 0 0

C D 1.200 400 -8.000 -0,1318 0,000016475

Σ = 0,3657 0,000033275 0,000043067 0,000016475

Estudo:

Equação da Malha 1:

(0,000070574 + 0,000016475) x − 0,000016475 z = − 0,2494

1,82


(0,000028117 + 0,000043067) y − 0,000043067 z = 1,82

0,2453


115


− 0,000016475 x − 0,000043067 y + (0,000033275 + 0,000043067 + 0,000016475) z = 1,82

0,3657−

Resolvendo o sistema de equações, vem:

x = − 2006,374 ; y = 511,89494 ; z = − 2283,453

donde x − z = − 2006,374 − (−2283,453) = 277,079

z − x = − 277,079

y − z = 511,89494 − (−2283,453) = 2795,3479 z − y = −2795,3479

Correcção1:

Malha 1:

Troço AD: Caudal = 15.000 m3/h + (− 2006,374) = 12.993,626 m3/h

Troço DC: Caudal = 8.000 m3/h + 277,079 = 8.277,079 m3/h

Troço CB: Caudal = 0 m3/h + 277,079 = 277,079 m3/h

Troço BA: Caudal = − 15.000 m3/h + (−2006,374) = − 17.006,374 m3/h

Malha 2:

Troço DE: Caudal = − 10.000 m3/h + 511,89494 = − 9.488,10506 m3/h

Troço EF: Caudal = 10.000 m3/h + 511,89494 = 10.511,89494 m3/h

Troço FD: Caudal = − 7.000 m3/h + 2.795,3479 = − 4.204,6521 m3/h

Malha 3:

Troço DF: Caudal = 7.000 m3/h + (− 2.795,3479) = 4.204,6521 m3/h

Troço FG: Caudal = 10.000 m3/h + ( −2.283,453) = 7.716,547 m3/h

Troço GH: Caudal = 2.000 m3/h + ( −2.283,453) ≅ − 283,453 m3/h

Troço HB: Caudal = − 4.000 m3/h + ( −2.283,453) ≅ − 6.283,453 m3/h

Troço BC: Caudal = 0 m3/h − (+ 277,079) ≅ − 277,079 m3/h

Troço DC: Caudal = − 8.000 m3/h − (+ 277,079) ≅ −8.277,079 m3/h


116

Compri-

∆P2/Q

Malha Troço mento Diâme-tro

Caudal

Q ∆P2 x x - z

(m) (mm) (m3/h) Correcção 1 Correcção 1 Correcção 1

1 A D 5.000 500 12.994 0,4528 0,000034851

D C 1.200 400 0,000016941 8.277 0,1402

C B 0,0002 1.000 400 277 0,000000871

B A 4.000 500 − 17.006

-0,5912 0,000034776

0,0021 0,000069617 0,000017812 Σ =

Y Y - z

Correcção 1 Correcção 1 Correcção 1 2 D E 2.000 500 -9.488,1 -0,1022 0,000010772

E F 3.000 500 10.512 0,1847 0,000017575

F D 3.500 400 -4.204,7 -0,1192 0,000028355

Σ = -0,0367 0,000028347 0,000028355

z z - y z - x

Correcção 1 Correcção 1 Correcção 1

3 D F 3.500 400 0,1192 4.204,7 0,000028355

F G 1.300 400 7.716,5 0,1337 0,000017327

H 400 -284 -0,0003 0,000000978

H B 900 400 -6.284 -0,0637 0,000010137

B C 1.000 400 -277 -0.0002 0,000000871

C D 1.200 400 -8.277 -0,1402 0,000016941

Σ = 0,0485 0,000028441 0,000028355 0,000017812

G 1.100


(0,000069617+ 0,000017812) x − 0,000017812 z = − 0,0021

1,82


(0,000028347 + 0,000028355) y − 0,000028355 z = 0,0367

1,82


− 0,000017812 x − 0,000028355 y + (0,000028441 + 0,000028355 + 0,000017812) z = − 0,0485

1,82

Resolvendo o sistema de equações, vem:

x = − 73,45488 ; y = 207,7228 ; z = − 295,7692


117

donde x − z = − 73,45488 − (−295,7692) = 222,31432

z − x = − 295,7692 − (− 73,45488) = − 222,31432

y − z = 207,7228 − (−295,7692) = 503,492 z − y = − 93,36967 − 332,91867 = − 503,492

Correcção 2:

∆P2/Q

Compri- Diâme-

tro

Caudal

Q ∆P2 x x - z


1 A D 5.000 500 12.920 0,4482 0,000034768

D C 1.200 400 8.498 0,1471 0,000017215

C B 400 1.000 498 0,0007 0,000001274

B A 4.000 500 -17080 -0,5959 0,000034830

Σ 0,0000 0,000069597 0,000018488

Y Y - z

Correcção 2 Correcção 2 Correcção 2 2 D E 2.000 500 -9.277 -0,0981 0,000010886

E F 3.000 500 10.723 0,1916 0,000017408

F D 3.500 400 -3.699 -0,0984 0,000027914

Σ -0,0010

Compri- ∆P2/Q

Malha Troço

Q

z mento Diâme-tro

Caudal ∆P2 z - y z - x


3 D F 3.500 400 3.699 0,0944 0,000027914

F G 1.300 400 7.422 0,1246 0,000016956

G H 1.100 400 -578 -0,0010 0,000001516

H B 900 400 -6.578 -0,0692 0,000010402

B C 1.000 400 -498 -0.0007 0,000001274

D 1.200 400 -0,1471 0,000017215

0,0009

Malha Troço

mento

0,000028293 0,000027914

C -8.498

Σ 0,000028873 0,000027914 0,000018488


118

3.3.5 DIMENSIONAMENTO DE RESERVATÓRIOS As dimensões, capacidades e configuração do tipo de reservatório para propano, bem como as condições que genericamente se referem à sua implantação, indicam-se no quadro e esquema anexo.

Os reservatórios são equipados com um conjunto de acessórios de regulação, controlo e segurança, de concepção específica, tais como: - válvulas de saída de fase líquida e de fase gasosa, enchimento e purga; - manómetro; - indicadores de nível variável e de máximo de enchimento permitido; - válvula(s) de segurança.

Cada depósito com um volume geométrico de V (m3) só se deve encher até cerca de 0,85 como máximo, para deixar 15% como segurança, e do gás, no seu estado líquido, apenas podemos considerar útil 80%, para deixar uma reserva mínima de 20 %. Assim, se tomarmos como densidade absoluta do propano no estado líquido 510 kg/m3, obtém-se a capacidade:

C(kg) = V(m3) × 0,85 × 0,80 × 510 Para uma autonomia mínima de 15 dias, teremos:

15 C(kg)Consumo (kg / dia)

= =× × × V(m ) 0,85 0,80 510

Consumo (kg / dia)

3

Simplificando, podemos generalizar:

V(m3) = 0,043 × Consumo (kg/dia)

em que V é o volume de armazenamento. Para uma autonomia diferente de 15 dias, vem:

A C(kg)Consumo (kg / dia)

= =× × × V(m ) 0,85 0,80 510

Consumo (kg / dia)

3

e simplificando:

A V(m ) 346,8Consumo (kg / dia)

3= ×


119

donde

V(m ) Consumo (kg / dia) A (dias)346,8

3 =×

Os tipos de depósitos existentes no mercado são:

• Depósitos com fundo semiesférico, cuja superfície é determinada por:

• Depósitos com fundo semielíptico, cuja superfície é dada por

3.3.5.1 EXEMPLO RESOLVIDO

- Capacidade de utilização: 80%, o que corresponde a uma reserva mínima de 20%;

V (m3) = 0,043 x 238,0 kg/d = 10,23m

Os critérios para o seu dimensionamento foram: - Segurança: 15%, o que equivale a uma capacidade útil de 85%;

Autonomia prevista: 15 dias. Determinação da capacidade: Consumo diário de propano: 238,0 Kg

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120

Depósito adoptado = 1 × 11,1 m3 Determinação da autonomia:

(11,1 x 0.85 x 0,80 x 510) / 238 ≈ 16 dias 3.3.6 CÁLCULO DA VAPORIZAÇÃO NATURAL Suponhamos um reservatório contendo GPL com a massa líquida em equilíbrio com a massa gasosa. O líquido, por efeito do calor absorvido, passa ao estado de vapor seco não saturado. Quando fica submetido a uma determinada pressão, o vapor equilibra-se com o líquido até que não se verifique vaporização. Esta pressão é chamada, como sabemos, a “tensão do vapor”. Esta transformação ou mudança de estado, de líquido para gás ou vapor, exige a absorção de uma determinada quantidade de calor. Esta quantidade de calor é chamada o “calor latente de vaporização”, em kcal/kg; que é variável com a temperatura. Para o valor da transmissão do calor através da chapa dos reservatórios, determinado por métodos experimentais, a quantidade de calor que designaremos por “q”, terá como dimensões as kcal por metro quadrado da superfície do depósito em contacto com o líquido capazes de atravessar a chapa por unidade de tempo e pela diferença das temperaturas, em º C, do exterior e da massa do líquido [kcal/h.m2.(ta - tp)º C]. O “Manuel pour le stochage du propane”, citando experiências americanas, dá o valor de q = 10 kcal/h.m2.(ta - tp)º C à pressão de utilização, melhorando a vaporização com o vento, como é óbvio. Este valor de q, multiplicado pela superfície molhada pelo líquido: Ssuperfície total ou geométrica do depósito em m2 e n um factor proporcional à superfície molhada e que toma o valor de n = 0,34 para um enchimento de 20%, n = 0,41 para 30% de enchimento e n = 0,61 para um enchimento de 60% .

m = S . n, sendo S a

Para o calor latente de vaporização, c, como se referiu anteriormente, os valores são variáveis com a temperatura. O gráfico correspondente dá os valores de “c” para as diversas temperaturas.

3.3.6.1 EXEMPLOS RESOLVIDOS Vaporização natural 1. Determinar a vaporização natural de um reservatório com as seguintes características:

S = 20 m2 ta = - 5º C Ps = 1,5 kg/cm2 q = 10 kcal/h.m2.ºC

Percentagem de enchimento = 20% Resolução: Do gráfico das tensões determina-se o valor da temperatura do propano para uma pressão de saída de 1,5 kg/cm2, pelo que teremos:

tp = -20º C Do gráfico dos calores latentes vem, para uma temperatura de -20ºC: c = 95,7 Para um enchimento de 20% vem n = 0,34. MANUAL TÉCNICO DE REDES DE GÁS Versão digital 2003 TOTALINSPE, proibida a reprodução total ou parcial deste documento.

121

A quantidade de calor que atravessará a chapa do reservatório de S (m2) . n para uma diferença da temperatura ambiente e a temperatura do propano, será:

Numero de graus - dia em ano medio∆Τ %2

ou seja,

Q = q . S . n . kcal/h ( t - t )a p

Se para cada kg de propano líquido se absorve c kcal, a quantidade que se poderá vaporizar, será:

1

2 6 0 kg/h

Substituindo pelos valores, virá:

( )[ ]95,7

-20 - -5 0,34 20 10 = E ××× = 10,66 kg/h

2. Determinar a vaporização natural de um reservatório, sabendo que as suas características são:

V = 11,1 m3 ; ta = 10º C ; Ps = 1,0 kg/cm2 ; q = 10 kcal/h.m2.ºC

Percentagem de enchimento = 60% Resolução: Do gráfico das tensões determina-se o valor da temperatura do propano para uma pressão de saída de 1,0 kg/cm2, pelo que teremos: tp = -27º C Determinação da superfície: Da tabela:

Volume (m3) Comprimento (m) Diâmetro (m)

4,48 4,20 1,21

7,48 4,60 1,51

11,2 7,00 1,51

22,2 9,10 1,81


122temos: Para V = 11,1 m3 L= 7,00 m e D = 1,51 m

donde:

S = Π (L + 0,3 D) D = 3,1416 × ( 7,00 + 0,3 × 1,51) × 1,51 = 35,35 m2

Para um enchimento de 60% vem n = 0,61. A quantidade de calor que atravessará a chapa do reservatório de S (m2) . n para uma diferença da temperatura ambiente e a temperatura do propano, será: Se para cada kg de propano líquido se absorve “ c” kcal, a quantidade que se poderá vaporizar, será:

( )E =

q.S.n. t t kcal / h

c kcal / kga p−

kg/h

O valor de “ c” para uma temperatura de -27ºC é , segundo o gráfico anexo, de 110 kcal/k Substituindo pelos valores, a vaporização natural será:

( )[ ]110

-27 - 10 0,61 35,35 10 = E

××× = 72,53 kg/h.

3. Determinar o volume de um reservatório de modo a vaporizar 47 kg/h sabendo-se que a temperatura ambiente é de 10ºC e a pressão de saída do propano é de 1,0 kg/cm2. A percentagem de enchimento é de 30%.

Resolução:

Do gráfico das tensões determina-se o valor da temperatura do propano para uma pressão de saída de 1,0 kg/cm2, pelo que teremos: tp = -27º C Para um enchimento de 30% vem n = 0,41. Calor latente de vaporização para uma temperatura de -27ºC = 97 kcal/kg.

S = c . E

q . n. (ta - tp ) = [ ](-27)-10 0,41 10

47 97

××

×= 30,05 m2

Pela consulta da tabela: a) Depósitos com fundo semi-elíptico

Diâmetro (mm) Volume (m3) Comprimento (m) Superfície ( m2)

2,50 1,21 10,88

4,48 4,20 1,21 17,35

7,48 4,60 1,51 23,97

11,1 7,00 1,51 35,36

22,2 9,10 1,81 54,83

50 13,70 2,21 99,72

2,5

A esta superfície corresponde a um reservatório de 11,1 m3.


123

b) Depósitos com fundo semi-esférico:

Volume (m3) Comprimento (m) Diâmetro (mm) Superfície ( m2)

2,5 2,50 1,21 9,50

4,48 4,20 1,21

4,60 1,51 21,82

11,1 7,00 1,51

51,74

50 13,70 2,21 95,12

15,97

7,48

33,21

22,2 9,10 1,81

A esta superfície corresponde a um reservatório de 11,1 m3.


124

Os trabalhos relativos à instalação do tubo e acessórios compreenderão essencialmente as seguintes fases:

CAPÍTULO 4

COLOCAÇÃO EM OBRA

3.4 INTRODUÇÃO Pretende este capítulo compilar um conjunto de preceitos técnicos que constituam um auxiliar para o Projectista durante a fase de elaboração do projecto assim como para os técnicos executantes, durante a fase de colocação em obra. De qualquer modo, na execução das redes de distribuição deverão ser adoptadas todas as disposições da Portaria n.º 386/94, “Regulamento técnico relativo ao projecto, construção, exploração e manutenção de redes de distribuição de gases combustíveis”.

3.4.1 INSTALAÇÃO DE TUBAGEM 3.4.1.1 ABERTURA DE VALAS

1ª - Abertura de vala; 2ª - Instalação das tubagens.

A abertura das valas para implantação da tubagem pode ser efectuada por meios manuais ou mecânicos, sendo neste caso os trabalhos de escavação precedidos pela abertura de poços de sondagem distanciados, por exemplo de 30 a 40 metros, de modo a evitar a danificação de outras infra-estruturas. A abertura de vala consiste na execução de todos os trabalhos necessários desde o levantamento inicial da superestrutura do pavimento até à escavação da vala e a regularização do leito. O fundo das valas deve ser regularizado com eliminação de qualquer saliência de rochas, pedras ou outros materiais que possam causar danos à tubagem ou ao seu revestimento, quando exista. A profundidade das valas dependerá das condições locais, do tráfego, do diâmetro da tubagem a instalar e do material utilizado.

As tubagens serão colocadas numa profundidade mínima de 0,60 m acima da geratriz superior do tubo. Em casos excepcionais a tubagem pode ser instalada a uma profundidade menor do que a indicada anteriormente, desde que não colida com outras tubagens e fique adequadamente protegida contra cargas excessivas, nomeadamente pelo recurso à sua instalação no interior de uma manga de protecção, de modo a garantir condições de segurança equivalente às de um enterramento normal. No caso de mangas de protecção metálicas, devem estas ser protegidas:

a) Contra a corrosão, interna e externamente; b) Com isolamento eléctrico, em relação à tubagem que envolvem; c) Com protecção catódica, sempre que necessário.


125

3.4.1.2 IMPLANTAÇÃO DAS TUBAGENS No tocante à implantação das tubagens enterradas, recomenda-se a seguinte ordem de preferência:

a) Sob passeios; b) Na berma de arruamentos ( junto ao lancil );

c) Sob a área ajardinada, (protegida por lajetas);

d) Os cruzamentos dos arruamentos devem ser sempre que possível executados perpendicularmente aos mesmos.

A instalação das tubagens consiste na execução de todos os trabalhos necessários desde o lançamento do tubo na vala até ao seu envolvimento total por areia do rio (neutra). Os troços de tubagem, quando colocados nas valas, devem ser obturados com tampões provisórios, a retirar aquando da interligação desses troços de tubagem, devendo verificar-se a inexistência de corpos estranhos no seu interior. A tubagem deve ser instalada sobre uma camada de areia doce ou material equivalente, uniformemente distribuído no fundo da vala com uma espessura mínima de 0,10 m e completamente envolvida com o referido material, mantendo-se a espessura mínima indicada, em todas as direcções. O enchimento da vala acima da camada de areia doce pode ser feito com os materiais disponíveis da escavação, isentos de elementos que constituam eventual perigo para a tubagem ou para o seu revestimento, quando existir. Deve ser colocada a 0,30 m acima da geratriz superior da tubagem uma banda avisadora de cor amarela, contendo os termos “Atenção - Gás”, bem visíveis e indeléveis, inscritos a intervalos não superiores a 1 m. Nos casos especiais de atravessamento de vias ferroviárias ou rodovias de tráfego intenso, as tubagens enterradas serão protegidas com uma manga. O espaço anelar entre a tubagem e a manga envolvente deverá ser convenientemente ventilado de modo a que eventuais fugas de gás sejam conduzidas até aos extremos da manga, os quais devem descarregar essas fugas por forma a não constituírem perigo. O alinhamento de troços rectos de tubagem ao longo da vala será feito sobre suportes de madeira, sacos de areia ou roletes. As mudanças de direcção são realizadas a frio, por dobragem elástica, sempre que o espaço disponível o permita, com as seguintes condições para o raio de curvatura:

R > 30 × de para de < 160 mm R > 50 × de para de ≥ 160 mm Em que R - Raio de curvatura de - diâmetro exterior.


126

Quando não for possível cumprir o estabelecido no parágrafo anterior, as alterações de direcção da tubagem, serão realizadas com utilização de acessórios soldados. As tubagens em polietileno emergentes do solo devem ser protegidas, antes da sua penetração no edifício, por uma manga ou bainha metálica obedecendo aos seguintes requisitos:

a) Ser cravada no solo até a uma profundidade mínima de 0,20 m; b) Ser convenientemente fixada; b) Acompanhar a tubagem de gás até uma altura de 0,60 m acima do solo, a menos que

a tubagem de gás penetre no imóvel a menor altura;

A extremidade superior do espaço anelar entre a tubagem e a manga ou bainha deve ser obturada com um material inerte.

3.4.1.3 TUBAGENS DE GÁS NA VIZINHANÇA DE OUTRAS TUBAGENS

Quando a tubagem de polietileno penetrar na parede do edifício e nela ficar embebida deve ser protegida por uma manga de acompanhamento que resista ao ataque químico das argamassas.

As distâncias mínimas entre a rede de gás e as restantes redes enterradas preconizadas pela Portaria nº 386/94 são as que se esquematizam nas duas figuras que se seguem, em percursos paralelos e em cruzamentos.

Fig. 3.4.1

Distâncias mínimas em percursos paralelos Sempre que possível, a distância mínima da tubagem em relação às edificações deve ser de:

a) 1,30m no caso da instalação da tubagem sob a calçada com a largura maior de 1,90m; b) 1,10m nos demais casos.


127

Fig. 3.4.2

Distâncias mínimas em cruzamentos

A distância mínima entre as geratrizes das tubagens de gás e das redes de esgotos, quer em percursos paralelos, quer nos cruzamentos, não deve ser inferior a 0,50 m.

A distância entre as geratrizes das tubagens de gás e as de quaisquer outras, quer em percursos paralelos quer nos cruzamentos, não pode ser inferior a 0,20 m. Quando não for possível respeitar esta distância, devem as tubagens ficar separadas entre si por um dispositivo adequado. Normalmente, as tubagens ficam envolvidas numa manga de protecção, electricamente isolante, nos seguintes materiais:

c) Betão, fibrocimento ou outros materiais não combustíveis no caso de proximidade a cabos eléctricos, telefónicos ou similares;

d) PVC, Polietileno ou Betão no caso de proximidade a redes de água ou

esgotos. Nos casos em que for necessário recorrer a mangas, deverá ainda observar-se o seguinte:

e) as mangas devem ter um comprimento tal que nas suas extremidades se verifiquem as distâncias mínimas preconizadas nas figuras anteriores.

f) O espaço anelar entre a tubagem de gás e a manga deve ser preenchido com

areia doce peneirada. Quando tal não for possível, este espaço terá de ser convenientemente ventilado, de modo que eventuais fugas de gás sejam conduzidas até aos extremos da manga, os quais devem descarregar essas fugas por forma a não constituírem perigo.

Nos troços em que não for possível respeitar esta distância a tubagem de gás deve ser envolvida por uma manga cujas extremidades distem, pelo menos, 0,50 m da rede do esgoto. A posição relativa das tubagens de gás e de outras tubagens deve ter em conta a densidade do gás. Nos cruzamentos ou traçados paralelos de tubagens de polietileno com condutas transportadoras de calor devem ter-se em conta a distância e o isolamento necessários para que a temperatura da tubagem de gás não ultrapasse os 20ºC.


128

3.4.1.4 PERFIL-TIPO DAS VALAS Nas figuras seguintes representam-se os perfis-tipo das valas para tubagens de gás, respectivamente em áreas não pavimentadas (ex.: jardins), áreas pavimentadas (ex.: sob passeios) e sob arruamentos (ex.: acessos a garagens).

Fig. 3.4.3

Perfil-tipo do enchimento em áreas não pavimentadas

Fig. 3.4.4


129

Perfil-tipo do enchimento em áreas pavimentadas

Fig. 3.4.5

Perfil-tipo do enchimento sob arruamentos O enchimento da vala acima da camada de areia doce ou material equivalente pode ser feito com os materiais disponíveis da escavação, isentos de elementos que constituam eventual perigo para a tubagem ou para o seu revestimento, quando existir. 3.4.2 LIGAÇÕES DAS TUBAGEM

3.4.2.1 S0LDURA As ligações soldadas devem ser executadas por soldadores que sejam possuidores do Certificado de Qualificação emitido por organismo oficialmente reconhecido e da licença emitida pela D.G.E., como previsto pelo Dec. Lei n.º 263/89 de 17 de Agosto.

Os materiais de adição deverão evidenciar a sua Qualidade através de Certificado emitido por organismo oficialmente reconhecido.

3.4.2.2 SOLDADURA DE TUBAGEM EM AÇO CARBONO

Cuidados a ter na utilização dos eléctrodos:

Os eléctrodos revestidos podem ser facilmente danificados se não forem tomados cuidados quanto ao seu manuseamento e armazenagem.

Eléctrodos com o revestimento danificado de forma a expor a sua alma não deverão ser utilizados já que o arco eléctrico a que dão origem é instável, a protecção do banho de fusão mal assegurada e consequentemente o cordão de soldadura pode apresentar defeitos graves.

A absorção de humidade pode também comprometer o desempenho dos eléctrodos, porque a humidade excessiva pode originar instabilidade do arco, dar origem a salpicos bem como a porosidades no cordão de soldadura, originar a fragilização do aço, ou a sua fissuração a frio.


130

No caso de eléctrodos com revestimentos básicos, existem cuidados especiais a tomar:

a) Serem adquiridos em embalagens hermeticamente fechadas; b) Armazenados em ambientes controlados; c) Aberta a embalagem, os eléctrodos deverão ser guardados em estufas utilizadas

apenas para este fim; d) Não devem permanecer fora da estufa por longos períodos de tempo;

e) Caso não seja possível respeitar o cuidado anterior, secar os eléctrodos, após o que

deverão ser de novo armazenados em estufa. De realçar que as temperaturas de secagem e armazenagem variam consoante o fabricante de eléctrodos, pelo que estes devem ser consultados antes de se proceder a qualquer tratamento de secagem dos eléctrodos.

Instalação de soldadura A máquina de soldadura constitui a fonte de energia, podendo ser de vários tipos, devendo contudo em qualquer dos casos possuir as seguintes características:

a) Tensão em vazio que permita um fácil escorvamento do arco eléctrico;

b) Fornecer em regime variável uma tensão suficiente, capaz de permitir o reescorvamento espontâneo do arco eléctrico sempre que este é interrompido.

c) No caso particular da utilização de corrente alternada, reescorvar o arco eléctrico

sempre que a corrente se anula;

d) Permitir uma regulação simples e precisa da corrente de soldadura;

f)

e) Possuir uma característica eléctrica externa, [v = f (I)], de forma apropriada;

O porta eléctrodos deverá permitir o conforto e a segurança do soldador

Parâmetros de soldadura Na soldadura manual com eléctrodos revestidos, os principais parâmetros e variáveis operatórias são: o tipo e o diâmetro do eléctrodo, a polaridade, a intensidade da corrente de soldadura, o comprimento do arco, velocidade de soldadura, forma de manipulação do eléctrodo e sequências de deposição e soldadura. 3.4.2.3 SOLDADURA DE POLIETILENO As ligações entre tubos e entre tubos e acessórios podem ser dos seguintes tipos: · • Electrossoldadura por uniões electrossoldáveis; · • Soldadura topo-a-topo para diâmetro nominal ≥ 90 mm Os equipamentos de soldadura deverão estar certificados por uma organismo reconhecido de modo a obedecer às condições técnicas adequadas às operações a efectuar.


131

Deverão também estar em perfeito estado de conservação e equipados com os instrumentos de medida indispensáveis a um controlo permanente dos principais parâmetros de soldadura. Preparação das superfícies a soldar: Para o corte dos tubos pode ser utilizado um corta-tubos ou uma guilhotina, não sendo aconselhável o uso de serrote ou outro processo de corte.

No caso de tubos destinados a electrossoldadura, será utilizado também o raspador ou superficiador. A extremidade dos tubos, quando destinada a soldar topo-a-topo deve apresentar perpendicularidade do plano de corte em relação ao eixo dos elementos a soldar e da superfície quando destinada à electrofusão. Antes de se proceder à soldadura, deve retirar-se cerca de 50 mm de cada extremidade dos tubos, devido a estarem sujeitos à ovalização, e após o corte as superfícies serão desengorduradas por intermédio de um produto desengordurante volátil.

Soldadura topo-a-topo com interface de aquecimento: O soldador deve proteger o posto de soldadura, pré-montar no equipamento de soldadura os elementos a soldar e proteger as extremidades dos mesmos; Alinhar e nivelar os elementos a soldar face ao equipamento de soldadura, de modo a tornar coincidentes os seus eixos; Preparar com o auxílio da interface de corte/preparação as superfícies a soldar, tendo o cuidado de a força de encosto não atingir valores que provoquem um esforço excessivo no equipamento. Após corte retirar a interface e as aparas resultantes da operação;

g) Verificar o alinhamento entre os elementos a soldar, desengordurar a interface

de aquecimento e as extremidades dos elementos a soldar e verificar a temperatura de superfície da interface de aquecimento;

h) Aplicar o valor da força e o tempo de encosto à unidade de aquecimento, de

modo a proporcionar o aparecimento do rebordo de fusão definido pela sua altura. A altura do rebordo deve estar compreendida entre 1 e 2 mm;

i) Executar a soldadura, tendo em atenção os parâmetros indicados para o tipo

de tubo e da máquina de soldar;

j) Após a fase de arrefecimento, durante a qual o conjunto soldado não pode sofrer qualquer movimento, proceder ao controlo visual e dimensional do rebordo de soldadura;

k) o critério de aceitação será o da Norma DVS 2202. A variação na largura do

cordão não deverá ser superior a 1mm.

Electrossoldadura

l) O soldador deve proteger o posto de soldadura, pré-montar no equipamento de soldadura os elementos a soldar e proteger as extremidades dos mesmos;

m) Preparar a superfície dos elementos a soldar. É aconselhado retirar como

máximo 0,1 mm; MANUAL TÉCNICO DE REDES DE GÁS Versão digital 2003 TOTALINSPE, proibida a reprodução total ou parcial deste documento.

132

n) pré-montar os elementos a soldar. Antes de proceder à montagem dever-se-á

marcar, sobre os elementos a soldar, a extensão de encaixe do acessório electrossoldável;

q) Proceder ao controlo visual da soldadura. O critério de aceitação é o da Norma DVS 2202.

Como solução deste problema, têm as empresas de distribuição substituído o Gás Natural por Propano, fazendo logo que possível a reconversão.

..Na implantação dos reservatórios deve ter-se em atenção as disposições regulamentares expressas nos Decretos-Lei 36 270 de 9 de Maio de 1947, 422/75 de 11 de Agosto e respectiva rectificação de 30 de Agosto de 1975.

o) Desengordurar as áreas de soldadura, montar o conjunto e fixar os elementos

a soldar por meio de posicionadores; p) Proceder à soldadura de acordo com as instruções do fabricante do acessório,

desmontar os posicionadores e respeitar o tempo de arrefecimento;

3.4.3 UTILIZAÇÃO TEMPORÁRIA DE OUTROS GASES NAS REDES DE GÁS NATURAL Embora se tenha desenvolvido, com uma certa rapidez, a distribuição do Gás Natural nas zonas previamente definidas por lei, acontece que, muitas vezes, principalmente nas periferias das zonas a abastecer, não existem as infra-estruturas necessárias ao fornecimento daquele combustível.

Assim, recorre-se à colocação em pontos estratégicos de instalações de armazenamento do propano, as quais poderão ser quer em baterias de garrafas para pequenos consumos quer em depósitos para consumos maiores.

3.4.4 CONDIÇÕES DE IMPLANTAÇÃO DO DEPÓSITO

..O reservatório deve ser implantado em fundações suficientemente resistentes, devendo ter-se em conta a carga de água necessária para o ensaio hidráulico e as dilatações térmicas do próprio reservatório;

..O local de implantação do reservatório de propano deve ser escolhido de modo a que qualquer eventual derrame de gás não possa penetrar em locais onde seja possível a sua acumulação como, por exemplo, entradas de outras canalizações, esgotos, poços, fossas, etc;

..O local da implantação do reservatório e as suas cercanias imediatas devem estar sempre limpos e desimpedidos; ..Quando necessário deve estar equipado com passarelas e escadas fixas, não sendo admitidos meios móveis de acesso; ..A vedação em rede metálica, com duas portas a abrir para o exterior em sentidos opostos e uma altura de 2 m, da área afecta à zona de armazenagem e os respectivos maciços de assentamento fazem parte da instalação; ..Deve prever-se a montagem de uma tomada de corrente eléctrica trifásica; MANUAL TÉCNICO DE REDES DE GÁS Versão digital 2003 TOTALINSPE, proibida a reprodução total ou parcial deste documento.

133

..O reservatório deve estar ligado à terra;

..O reservatório deve estar equipado com um sistema de rega, na sua parte superior , com controle automático e manual, tendo por finalidade a refrigeração do mesmo, evitando a subida de pressão no seu interior e o consequente disparo das válvulas de segurança em períodos de temperatura elevada;

..Deve existir um ponto de água, com o diâmetro de 1", para os reservatórios situados em atmosfera livre, como é o caso presente, destinado à sua refrigeração;

..O local da implantação deve permitir o conveniente acesso ao carro-cisterna.

..Devem ser colocados extintores de pó químico seco (de acordo com a capacidade do depósito), bem como placas avisadoras de "PROIBIDO FUMAR " ou "PROIBIDO FAZER LUME";


134

No caso de execução das inspecções periódicas às redes e ramais de distribuição do gás, as entidades inspectoras devem solicitar ao proprietário das redes e ramais de cópias dos termos de responsabilidade da entidade instaladora que executou a obra.

Sendo encontradas anomalias, devem as entidades inspectoras comunicar de imediato o facto à DRM competente.

CAPÍTULO 5

INSPECÇÕES, ENSAIOS ECOLOCAÇÃO EM SERVIÇO

3.5.1 INSPECÇÃO À EXECUÇÃO DAS REDES E RAMAIS DE DISTRIBUIÇÃO O Dec.-Lei n.º 521/99, de 10 de Dezembro, estabelece as normas a que ficam sujeitos os projectos de instalações de gás e confere especial relevância às entidades inspectoras que, através da Portaria n.º 362/2000, de 20 de Junho, passam a assegurar a conformidade dos projectos e a realização de inspecções às instalações, redes de distribuição e ramais de gás. Na execução de inspecções às redes e ramais de distribuição, as entidades inspectoras devem solicitar às entidades instaladoras cópias dos termos de responsabilidade. Sendo encontradas anomalias, devem as entidades inspectoras comunicar de imediato o facto às entidades instaladoras, consoante o caso, para que as mesmas corrijam as anomalias encontradas.

distribuição de gás

Sendo inexistentes os termos de responsabilidade para as redes e ramais instalados antes da entrada em vigor do Decreto-Lei n.º 125/97, de 23 de Maio, e se não forem encontradas anomalias nas redes e ramais de distribuição de gás, pode a entidade inspectora emitir o certificado de inspecção periódica, assinalando nele este facto.

Após a realização de qualquer inspecção, as entidades inspectoras devem elaborar um relatório de inspecção e emitir um certificado de inspecção de acordo com os modelos que constituem os anexos I e II do Estatuto das Entidades Inspectoras, sempre que o resultado da inspecção demonstre que as instalações observadas cumprem as condições regulamentares. Se nas inspecções forem encontradas deficiências que colidam com a legislação vigente, será a entidade inspeccionada notificada das correcções a introduzir, não sendo emitido o certificado de inspecção até que as correcções sejam executadas e verificadas. O certificado de inspecção e o relatório referidos anteriormente devem ser enviados à entidade que requereu a inspecção, no prazo máximo de 15 dias contados a partir da data da mesma.

Cabe ao técnico de gás que dirigir ou executar a inspecção assinar o respectivo certificado de inspecção ou a notificação anteriormente referida. 3.5.2 ENSAIOS Em matéria de Ensaios, a Portaria n.º 386/94, de 16 de Junho, estipula as suas condições de execução.


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3.5.2.1 DISPOSIÇÕES GERAIS

Todas as tubagens, antes de entrarem em serviço, devem ser submetidas, em todo o seu comprimento, de uma só vez ou por troços, aos ensaios estabelecidos neste capítulo.

O ensaio dos troços de tubagem a colocar dentro de mangas de protecção deve ser feito separadamente, com o tubo fora destas, antes da montagem no local.

3.5.2.2 FLUIDOS DE ENSAIO

Os fluidos de ensaio admissíveis são o ar, o azoto ou o gás distribuído na rede, tomando as medidas de segurança necessárias.

3.5.2.3 PRESSÕES DE ENSAIO

A pressão de ensaio deve ser igual a 1,5 vezes a pressão de serviço da tubagem, mas nunca inferior a 1 bar.

3.5.2.4 EXECUÇÃO DOS ENSAIO

Deve proceder-se à medição contínua das pressões e temperaturas durante os ensaios, com o auxílio de aparelhos registadores e de um indicador de pressão calibrado, para as leituras inicial e final.

Os valores das pressões devem ser corrigidos tendo em conta variações das temperaturas, do fluido utilizado nos ensaios, da parede do tubo, do terreno ou do ambiente e, no caso dos tubos de polietileno, no comportamento elástico do material.

Os ensaios só podem começar após ter sido atingido o equilíbrio de temperaturas, o que exige um período de condicionamento prévio, nos termos estabelecidos no ponto 2.3.5.

Os instrumentos de medida devem dispor de certificado de calibração válido e ter a precisão de 0,5%.

Quando os troços a ensaiar tiverem um comprimento inferior a 500 m, o ensaio pode ser realizado com o gás distribuído à pressão de serviço, desde que se faça a verificação da estanquidade de todas as juntas desse troço com o auxílio de um produto espumífero.

3.5.2.5 RESULTADO DOS ENSAIOS

O resultado é considerado satisfatório se, após a estabilização das condições de ensaio, a pressão se mantiver constante nas seis horas seguintes, com eventual correcção face às variações da temperatura. A correcção do efeito da variação de temperatura, no caso de ensaios prolongados, com diferenças de temperatura importantes entre o início e o final do ensaio, proceder-se-á à correcção dos valores de pressão, de acordo com a seguinte expressão:

P2 = [ ( P1 + 1,01325 ) × T + 273T + 273

2

1 ] − 1,01325


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com:

P1: leitura de pressão relativa no instante 1, em bar;

P2: leitura de pressão relativa no instante 2, em bar;

T1: temperatura no instante 1, em ºC;

T2: temperatura no instante 2, em ºC;

No caso de troços não enterrados, de reduzido comprimento, com equipamentos e dispositivos de corte ou similares, os ensaios podem ter a sua duração reduzida a um mínimo de quatro horas e ser executados antes da sua colocação em obra.

3.5.2.6 RELATÓRIOS DOS ENSAIOS

Deve ser elaborado um relatório de cada ensaio, da rede ou de qualquer dos seus troços, do qual constem as seguintes indicações:

a) Referência dos troços ensaiados;

b) Data, hora e duração;

c) Valores das temperaturas verificadas no fluído durante o ensaio;

d) Valores da pressão inicial e final do ensaio;

e) Conclusões;

f) Observações particulares.

Os relatórios devem ser elaborados por uma entidade inspectora reconhecida para o efeito pela Direcção-Geral de Energia.


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